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直線步進電機

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直線步進電機,或稱線性步進電機,是由磁性轉子鐵芯通過與由定子產生的脈衝電磁場相互作用而產生轉動,直線步進電機在電機內部把旋轉運動轉化為線性運動。

  直線步進電機,或稱線性步進電機,是由磁性轉子鐵芯通過與由定子產生的脈衝電磁場相互作用而產生轉動,直線步進電機在電機內部把旋轉運動轉化為線性運動。

  直線步進電機的基本原理:採用一根螺桿和螺母相嚙合,採取某種方法防止螺桿螺母相對轉動,從而使螺桿軸向移動。一般而言,目前有兩種實現這種轉化的方式,第一種是在電機內置一個帶內螺紋的轉子,以轉子的內螺紋和螺桿相嚙合而實現線性運動,第二種是以螺桿作為電機出軸,在電機外部通過一個外部驅動螺母和螺桿相嚙合從而實現直線運動。這樣做的結果是大大簡化了設計,使得在許多應用領域中能夠在不安裝外部機械聯動裝置的情況下直接使用直線步進電機進行精密的線性運動。

  應用領域:直線步進電機被廣泛應用於包括製造、精密校準、精密流體測量、精確位置移動等諸多高精度要求領域。

  術語:

  術語

  定位或剩餘力矩:

  在沒有電流通過繞組時,能使電機的輸出旋轉所需施加的力矩。

  驅動器:

  一個用來運行步進電機的電氣控制裝置。這包括電源、邏輯程序器、開關元件以及一個確定步進速率的變頻脈衝源。

  動態力矩:

  在一定步進速率下電機所產生的力矩。動態力矩可由PULL IN(牽入)力矩或PULL OUT(牽出)力矩所表示。

  保持力矩:

  
繞組在通以穩態直流電時,能使電機在輸出軸旋轉所需施加的力矩。

  慣性:

  物體對加速度或減速的慣性測量值。此處用於指電機所要移動負載的慣性,或電機轉子的慣性。

  線性步進增量(或稱步長):

  轉子每旋轉一個步距角導螺桿所產生的線性位移。

  最大溫升:

  設計的電機允許溫升。電機的溫升是電機在通電時出現電能損耗溫度升高所固有的特性。電能損耗主要有電阻發熱(銅損),鐵損和摩擦損耗。電機的溫度是總的損耗發熱溫度和環境溫度之和。

  脈衝速率:

  每秒施加到電機繞組上的脈衝數量(PPS)。脈衝速率等於電機步進速率。

  每秒脈衝數(PPS):

  電機在一秒鐘內所產生的步數(有時稱為「步數/秒」)。這由電機驅動器所產生的脈衝頻率所決定。

  升降速:

  在電機不失步的情況下,將給定負荷從原有的低步進速率增加至最大,接著再降低至原有速率的一種驅動技術。

  單步進響應:

  電機進行完整的一步所要求的時間。

  步進:

  電機每接收一個脈衝時轉子所轉的角度,對於直線電機來說,步進為直線距離。

  步距角:

  每一步轉子所產生的旋轉,測量單位為度。

  每周旋轉步數:

  轉子旋轉360°.所需要的總步數。阻力力矩和慣性力矩之和。

  力矩:

  阻力力矩和慣性力矩之和。

  PULL OUT(牽出)力矩:

  電機在恆速下能夠產生的最大力矩。因為速度不變,所以也沒有慣性力矩。周時轉子內部的動能和慣性載荷使牽出力矩增大。

  PULL IN(牽入)力矩:

  
心須克服轉子慣量的加速轉矩,以及加速時固定連接的外接負載和各種摩擦轉矩。因此,牽入力矩通常小於牽出力矩。

  力矩與慣性比率:

  保持力矩除以轉子轉動慣量。
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