设计的世界

  • 首页
  • 技术
    • 3 d CAD
    • 电子•电气
    • 紧固与连接
    • 工厂自动化
    • 线性运动
    • 运动控制
    • 测试与测量
    • 传感器
    • 流体动力
  • 学习
    • 电子书/技术小贴士
    • 工程周
    • 设计工程的未来
    • MC²运动控制教室
    • 播客
    • 视频
    • 在线研讨会
  • 飞跃奖
  • 领导
    • 2022年的投票
    • 2021年的赢家
  • 设计指南库
  • 资源
    • 三维Cad模型
      • PARTsolutions
      • TraceParts
    • 数字问题
      • 设计的世界
      • EE世界
    • 工程领域的女性
  • 供应商清单

微步基础知识

通过丹尼尔•柯林斯|2017年11月21日

分享

微步进是一种控制步进电机的方法,通常用于在低速下实现更高的分辨率或更平滑的运动。

步进电机以谨慎的步伐前进,或以小幅度的革命前进。例如,步进角为1.8度的步进电机,每转一圈(360 ÷ 1.8),步进200步。这种谨慎的运动意味着电机的旋转不是完全平稳的,旋转越慢,由于相对较大的步长,它就越不平稳。一种方法,以缓解这种缺乏平滑在缓慢的速度是减少电机的步骤的大小。这就是微步法的用武之地。

微步进控制将每一个完整的步骤分成更小的步骤,以帮助平稳电机的旋转,特别是在缓慢的速度。例如,1.8度的步进可以被分割256次,提供0.007度的步进角(1.8 ÷ 257),或每转51,200微步。

微步进是利用脉宽调制(PWM)电压来控制电机绕组的电流。驱动器发送两个电压正弦波,90度失相,到电机绕组。当电流在一个绕组中增大时,它在另一个绕组中减小。电流的逐渐转移导致更平稳的运动和更一致的扭矩生产而不是全步或半步控制。

微步

微步

微步进显著减少了定位振荡。
图片来源:Dover Motion

微步

微步

微步还可以减少速度波动。
图片来源:Dover Motion

虽然微步进控制改善了转矩产生、低速运动和共振,但控制和电机设计的限制使它们无法达到理想的特性。这主要是因为微步驱动器只能近似一个真正的正弦波,所以一些转矩脉动,共振和噪声仍然存在,尽管与全步进和半步进模式相比,每一个都大大减少了。此外,采用微步进控制的步进电机产生的转矩仅为全步进控制产生的转矩的70%左右。


微步进有时被认为是机械齿轮传动的一个很好的替代方案,因为它不会向系统引入回隙或降低系统的最大速度。然而,机械传动装置增加了电机的扭矩,并增加了其位置保持能力。


重要的是要避免有时被称为“空分辨率”的情况,在这种情况下,步骤的划分级别(即分辨率)高于系统约束的实际情况。这种情况最常发生在微步进产生的扭矩不足以克服被驱动部件(如丝杠或滚珠丝杠)的摩擦扭矩时。每微步增量扭矩由下式确定:

微步

地点:

T公司=每个微步产生的增量扭矩

THFS中=保持力矩(全步操作)

步分比(每完整步的微步数)

对于使用256步分割比(SDR)的0.35 Nm保持扭矩的电机,每个微步产生的增量扭矩将为0.002 Nm。

微步

微步

如果螺杆的摩擦扭矩为0.06 Nm,则需要30微步(0.06 ÷ 0.002)才能产生足够的扭矩使螺杆移动。此外,每转多步的操作要求驱动电机的脉冲序列有更高的频率。在前面的例子中使用256 SDR意味着电机每转走51,200步或脉冲(每转200完整步x每步256微步)。在电机转速仅为每分钟100转时,所需的脉冲频率超过5兆赫兹。

图片来源:东方汽车美国公司


了下:直线运动技巧,运动控制•电机控制,电机•步进


作者简介

丹尼尔•柯林斯

告诉我们你的想法!

相关文章阅读更多>

运动控制公司收购了RSA和环球控制公司,这是今年的第四次收购
49503 - acs Motion-CMxa
ACS运动控制发布spipluscmxa EtherCAT运动控制器
sdp - si - 040
SDP/SI推出无刷直流电机及运动控制产品系列
PACMotion-servos
艾默生高性能集成运动控制线

设计指南库

“运动

注册

运动控制教室

设计世界数码版

封面

浏览最新一期的设计世界和过期的问题在一个易于使用的高质量的格式。剪辑,分享和下载与领先的设计工程杂志今天。

电子学论坛

全球顶级EE问题解决论坛,涵盖微控制器、DSP、网络、模拟和数字设计、射频、电力电子、PCB路由等

电子论坛

赞助内容

  • Renishaw下一代FORTiS™封闭式线性编码器为机床提供了增强的计量和可靠性
  • WAGO的smartDESIGNER Online为项目提供无缝进展
  • 环氧树脂认证UL 1203标准
  • 工业电缆耐化学品和油的重要性
  • 优化,简化和增加生产能力与托盘搬运输送系统
  • 全球供应需求推动了制造业足迹的增长

设计世界播客

2022年6月1日
用增材制造实现数字化
参见更多>
工程交易

工程交流是一个面向工程师的全球性教育网络社区。

今天就联系、分享和学习»

设计的世界
  • 广告
  • 关于我们
  • 联系
  • 管理您的设计世界订阅
  • 订阅
  • 设计世界数码网络
  • 工程白皮书
  • 飞跃奖

版权所有©2022 WTWH Media LLC除非事先得到WTWH媒体的书面许可,否则不得复制、分发、传输、缓存或以其他方式使用本网站上的材料
隐私政策|广告|关于我们

搜索设计世界

  • 首页
  • 技术
    • 3 d CAD
    • 电子•电气
    • 紧固与连接
    • 工厂自动化
    • 线性运动
    • 运动控制
    • 测试与测量
    • 传感器
    • 流体动力
  • 学习
    • 电子书/技术小贴士
    • 工程周
    • 设计工程的未来
    • MC²运动控制教室
    • 播客
    • 视频
    • 在线研讨会
  • 飞跃奖
  • 领导
    • 2022年的投票
    • 2021年的赢家
  • 设计指南库
  • 资源
    • 三维Cad模型
      • PARTsolutions
      • TraceParts
    • 数字问题
      • 设计的世界
      • EE世界
    • 工程领域的女性
  • 供应商清单
我们使用cookie来个性化内容和广告,提供社交媒体功能,并分析我们的流量。我们还与我们的社交媒体、广告和分析合作伙伴共享有关您使用我们网站的信息,他们可能会将这些信息与您提供给他们的其他信息或他们从您使用他们的服务中收集的信息结合起来。如果您继续使用本网站,即表示您同意使用我们的cookie。 好吧没有阅读更多