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步�(jìn)馬達(dá)
閱讀�6656�(shí)間:2010-11-08 18:41:25

  步�(jìn)馬達(dá),英文名稱:Stepping Motor ,也叫步�(jìn)電機(jī),是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的電子元件。當(dāng)步�(jìn)�(qū)�(dòng)器接收到一�(gè)脈沖信號(hào),它就驅(qū)�(dòng)步�(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向�(zhuǎn)�(dòng)一�(gè)固定的角度(即步距角�??梢酝ㄟ^控制脈沖�(gè)�(shù)來控制角位移�,從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同�(shí)您可以通過控制脈沖頻率�控制電機(jī)�(zhuǎn)�(dòng)的速度和加速度,從而達(dá)到調(diào)速的目的�

分類

  步�(jìn)馬達(dá)的種類依照結(jié)�(gòu)來分可以分成三種:磁鐵PM�(permanent magnet type)、可變磁阻VR�(variable reluctance type)、以及復(fù)合式(hybrid type)�

  一、磁鐵PM�(permanent magnet type)

  PM式步�(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子是以磁鐵制�,其特性為線圈無激磁時(shí),由於轉(zhuǎn)子本身具磁性故仍能�(chǎn)生保持轉(zhuǎn)�。PM式步�(jìn)馬達(dá)的步�(jìn)角依照轉(zhuǎn)子材�(zhì)不同而有所改變,例如鋁鎳鈷�(alnico)磁鐵�(zhuǎn)子之步�(jìn)角較�,為45°�90°,而陶鐵系(ferrite)磁鐵因可多極磁化故步�(jìn)角較�,為7.5°�15°�

  �、可變磁阻VR�(variable reluctance type)

  VR式步�(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子是以高�(dǎo)磁材料加工制�,由於是利用定子線圈�(chǎn)生吸引力使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)�(dòng),因此當(dāng)線圈未激磁時(shí)無法保持�(zhuǎn)�,此�,由於轉(zhuǎn)子可以經(jīng)由設(shè)�(jì)提高效率,故VR式步�(jìn)馬達(dá)可以提供較大之轉(zhuǎn)�,通常�(yùn)用於需要較大轉(zhuǎn)矩與精確定位之工具機(jī)�,VR式的步�(jìn)角一般均�15°�

  �、復(fù)合式(hybrid type)

  �(fù)合式步�(jìn)馬達(dá)在結(jié)�(gòu)�,是在轉(zhuǎn)子外圍設(shè)置許多齒輪狀之突出電極,同時(shí)在其軸向亦裝置磁�,可視為PM式與VR式之合體,故稱之為復(fù)合式步�(jìn)馬達(dá),復(fù)合式步�(jìn)馬達(dá)具備了PM式與VR式兩者的�(yōu)�(diǎn),因此具備高精確度與高轉(zhuǎn)矩的特�,復(fù)合式步�(jìn)馬達(dá)的步�(jìn)角較小,一般介�1.8°~3.6°之間,最常運(yùn)用於OA器材如影印機(jī)、印表機(jī)或攝影器材上�

�(yùn)�(zhuǎn)特�

  步�(jìn)馬達(dá)由微電腦控制器所控制,當(dāng)控制訊號(hào)自微電腦輸出�,隨即藉由驅(qū)�(dòng)器將訊號(hào)放大,達(dá)到控制馬�(dá)�(yùn)�(zhuǎn)的目�,整�(gè)控制流程中并無利用到任何回饋訊號(hào),因此步�(jìn)馬達(dá)的控制模式為典型的閉回路控制(Close loop control)。閉回路控制的優(yōu)�(diǎn)為控制系�(tǒng)簡潔,無回饋訊號(hào)因此不需感測(cè)器成本較低,不過正由於步�(jìn)馬達(dá)的控制為開路控制,因此若馬達(dá)�(fā)生失步或失速的情況�(shí),無法立即利用感�(cè)器將位置誤差傳回做修正補(bǔ)�,要解決類似的問題只能從了解步�(jìn)馬達(dá)�(yùn)�(zhuǎn)特性著��

  所謂失速是指當(dāng)馬達(dá)�(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度無法跟上定子激磁速度�(shí),造成馬達(dá)�(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)�(dòng)。馬�(dá)失速的�(xiàn)象各種馬�(dá)都有�(fā)生的可能,在一般的馬達(dá)�(yīng)用上,發(fā)生失速時(shí)往往�(huì)造成繞組線圈燒毀的後�,不過步�(jìn)馬達(dá)�(fā)生失速時(shí)只會(huì)造成馬達(dá)靜止,線圈雖然仍在激磁中,但由於是脈波訊�(hào),因此不�(huì)燒毀線圈�

  失速是指轉(zhuǎn)子完全跟不上激磁速度而完全靜�,失步的成因則是由於馬達(dá)�(yùn)�(zhuǎn)中瞬間提高轉(zhuǎn)速時(shí),因輸出�(zhuǎn)矩與�(zhuǎn)速成反比,故�(zhuǎn)矩下降無法負(fù)荷外界負(fù)載,而造成小幅度的滑脫。失步的情況則只有步�(jìn)馬達(dá)�(huì)�(fā)�,要防止失步可以依照步�(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速-�(zhuǎn)矩曲線圖�(diào)配馬�(dá)的加速度控制程式。圖10為步�(jìn)馬達(dá)之特性曲�,圖中橫座標(biāo)的速度是指每秒的脈波數(shù)�(pulses per second)。與一般馬�(dá)特性曲線的不同�(diǎn)是步�(jìn)馬達(dá)有兩條特性曲�,同�(shí)步�(jìn)馬達(dá)可以正常操作的范圍僅限于引入�(zhuǎn)矩之��

使用特�

  一、便與控制:可根�(jù)控制器的程序所�(fā)出脈沖數(shù)�,來控制步�(jìn)馬達(dá)的旋�(zhuǎn)速度和運(yùn)行角�,從而達(dá)到客戶預(yù)期的目的�

  �、高精度:一般步�(jìn)馬達(dá)的精度為步�(jìn)角的3.5%,且不累積。步�(jìn)馬達(dá)不同于其他電�(jī),不需要通過齒輪箱來�(zhuǎn)�,避免了功率的損失和齒輪箱所�(chǎn)生的角度誤差�

  �、鎖定:步�(jìn)馬達(dá)通過控制脈沖�(gè)�(shù)來控制角位移量,�(dāng)沒有脈沖輸入�(shí),電�(jī)�(nèi)部仍有電流存�,定子產(chǎn)生磁�(chǎng)通過磁場(chǎng)作用鎖住�(zhuǎn)�,而且可以急停,任何角度鎖定�

  �、正反旋�(zhuǎn):步�(jìn)馬達(dá)是通過脈沖來驅(qū)�(dòng),所以正反旋�(zhuǎn)只需要改變所輸入脈沖的方向和相序來改變馬�(dá)的運(yùn)行方向�

  �、壽命:步�(jìn)馬達(dá)的壽命比一般馬�(dá)要長很多,步�(jìn)馬達(dá)是直接通過磁場(chǎng)作用來旋�(zhuǎn),不�(huì)象其他電�(jī)要與電刷或齒輪產(chǎn)生機(jī)械摩�,從而提高其壽命�

特�

  步�(jìn)馬達(dá)的特性說明如下:

  1.步�(jìn)馬達(dá)必須加上�(qū)�(dòng)電路才能�(zhuǎn)�(dòng).驅(qū)�(dòng)電路的信�(hào)輸入端必須輸入脈沖信�(hào).若無脈沖輸入�(shí),轉(zhuǎn)子保持一定的位置,維持靜�?fàn)顟B(tài);反之,若加入適當(dāng)?shù)拿}沖信�(hào)�(shí)�(zhuǎn)子則�(huì)以一定的角度(稱為步角)�(zhuǎn)�(dòng)。所以如果加入連續(xù)脈沖�(shí)則轉(zhuǎn)子旋�(zhuǎn)的角度與脈沖頻率成正��

  2.步�(jìn)馬達(dá)的步�(jìn)角一般為1.8度,即一周為360�,需�200步�(jìn)�(shù)才能完成1�(zhuǎn)�

  3.步�(jìn)馬達(dá)具有瞬間起動(dòng)與急速停止的�(yōu)越特��

  4.改變線圈勵(lì)磁的順序可以比較容易地改變馬�(dá)的轉(zhuǎn)�(dòng)方向�

�(lì)磁方�

  步�(jìn)馬達(dá)的勵(lì)磁方式有:一、l相勵(lì)�;二�2相勵(lì)磁;�、l�2相勵(lì)��

  其中�1相勵(lì)磁最為簡�,轉(zhuǎn)矩最??�2相勵(lì)磁可有較大的�(zhuǎn)��1�2相勵(lì)磁是屬于半步�(jìn)的方式,亦即每一步的旋轉(zhuǎn)角度為前兩項(xiàng)�(lì)磁的一��

維庫電子�,電子知�(shí),一查百��

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