基础知识|步进电机有哪些应用优点?

2017-08-29 07:42:14 admin 762

步进电机是以数字方式进行控制和调节的驱动装置。可由模拟技术转换至数字技术、采用最新的软件解决方案、价格低廉且使用寿命极长、控制成本低:这便是步进电机备受青睐并得到广泛应用的原因。

a) 可以使用计算机+ PLC(可以直接通过计算机、PLC和微处理器实现控制)。

通过使用计算机,即使在最低级的、分散的机器层面,即插即用驱动电机也能在最大程度上提高生产效率。纳诺达克是全球第一个用工业上常见的即插即用驱动电机满足人们对紧凑、高效和经济的驱动系统要求的供货商。因为这种电机不仅大幅减少紧凑型驱动单元的研发、布线和安装费用,同时也提高电磁兼容性和机器可用性,而且大大简化了调试和售后服务工作。我们针对客户的特定要求不断开发出更多选件。并由此培养出不断翻新的密切伙伴关系,为生产出更加优良、价格更为低廉的终端产品创造便利。

b) 转速稳定

“在负荷波动的情况下没有转速突变”,步进电机无需额外成本就可以满足这个要求,其他任何电机都做不到。而且通过精确地调节转速、同步性或进给比例(例如精确计量泵),可以以数字处理手段使步进电机达到更高和更精确的分辨率。更为精确的调节功能、更好的流程控制和做工,这就是不争的事实。

c) 直接驱动

步进电机在低转速状态下拥有最大转矩,可以用纳诺达克微步驱动以低至约2 rpm的转速实现平稳运行。其他电机往往需要变速箱才能满足这种转速和驱动力要求。直接驱动装置也非常节约系统成本,同时提高运行安全性和使用寿命。因为占用空间变小,同时产生巨大的惯性矩,当然就不再需要变速箱来调节功率和驱动力了。

d) 避免机器损坏和人身伤害

人们经常提到的当电机发生堵转时会“失去同步”性的这个缺点,在某些情况下对于不断提高的安全要求反而是件好事。根据安全规定,步进电机通常不需要连接滑动离合器和超负荷离合器。

e) 定位精准

由于步进角很小,步进电机将空转和瞬态响应都降低到最低程度。即使没有外部路径或者角度传感器,步进电机也能很好地完成转速和定位任务。甚至无需多余成本,用纳诺达克功率输出级提高微步切换就可以提高精度或解析度。所有的纳诺达克步进电机均可以配备成本低廉的编码器,用于识别失步及锁定状态和执行闭环功能。

f) 无需制动器实现高刚性

步进电机在静止时具有极高的保持转矩,因此也具有极高的系统刚性。有了这个功能就不再需要外置制动器,除非 Z 轴方向上还需要一个安全制动器。在实施普通制动时,步进电机也具有优势。当伺服电机停转时,控制器必须全速运行。驱动装置将在设置的零位附近做微小的摆动。在大部分应用中,这都无足轻重。然而,在对镜子(在测量技术任务中,改变激光束的方向)进行定位时,这种摆动可能迅速成为干扰。相反,步进电机则能够直接行进至目标位置,然后停止。

g) 高动力

由于极数高、转子质量轻、空气间隙小,当步进电机与全新的动力型SMCI..闭环控制器 及PD6..即插即用电机 配合使用时,在低于约2000 rpm的转速下,其动力和角加速度将高于伺服电机。这种优点主要体现在下述应用中:小距离和小幅运动必须得到定位或极快的保留,同时起振时间极短或瞬态响应低——例如半导体技术、光学技术或纺织及检测机器。

h) 易于控制

步进电机驱动方案易于实施、价格低廉,因为它采用开放式控制回路,即:工作时无需外部编码器。除了电机外,还需要功率电子装置(驱动器)和合适的电源。转速或位置可通过外部的节拍器(PLC、PC或简单的RC振荡器)进行控制。借助于小型的附加电路板,甚至能够通过模拟输入(0-10V、0-5V或+/-10V)或电位计来设定脉冲,从而以类似于无刷直流电机的方式进行控制。