由于步進馬達及驅(qū)動器型號較多、種類較多,用戶在選擇時應(yīng)有一定的講究,這樣才能以優(yōu)的性能(xìng néng)、低的價格(price)選擇好自己所需的產(chǎn)品。
1. 首先確定步進電機拖動負載所需要的扭矩。
簡單的方法是在負載軸上加一杠桿,用彈簧秤拉動杠桿,拉力乘以力臂長度既是負載力矩。步進電機驅(qū)動器可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達到調(diào)速和定位的目的。或者根據(jù)負載特性從理論上計算出來。
由于步進馬達是控制類電機,所以目前常用步進電機的大力矩不超過45Nm,力矩越大,成本越高,如果您所選擇的電機力矩較大或超過此范圍,可以考慮加配減速裝置。步進電機驅(qū)動器可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達到調(diào)速和定位的目的。
2. 確定步進馬達的高運行(Windows)轉(zhuǎn)速。
轉(zhuǎn)速(Rotational Speed)指標在步進電機的選取時至關(guān)重要,步進電機的特性是隨著電機轉(zhuǎn)速的升高,扭矩降低(reduce),其降低的快慢和很多參數(shù)(parameter)有關(guān),如:驅(qū)動器的驅(qū)動電壓(voltage)、電機的相電流、電機的相電感、電機大小等等,一般的規(guī)律(rhythmical)是:驅(qū)動電壓越高,力矩降低越慢;電機的相電流越大,力矩降低越慢。在設(shè)計方案時,應(yīng)使電機的轉(zhuǎn)速控制在600轉(zhuǎn)/分或800轉(zhuǎn)/分以內(nèi),當(dāng)然這樣說很不規(guī)范,可以參考〈矩-頻特性〉。
3. 根據(jù)負載大力矩和高轉(zhuǎn)速這兩個重要指標(target aim),再參考〈矩-頻特性〉,就可以選擇出適合自己的步進電機。
如果您認為自己選出的電機太大,可以考慮加配減速裝置(device),這樣可以節(jié)約成本,也可以使您的設(shè)計更靈活。要選擇好合適的減速比,要綜合考慮力矩和速度的關(guān)系,選擇出佳方案(plan)。
4. 后還要考慮留有一定的(如50%)力矩余量和轉(zhuǎn)速余量。
5. 可以先選擇混合式步進馬達,如果由于價格(price)因素,可以選取反應(yīng)式步進電機。
6. 盡量選取細分驅(qū)動(Driver)器,且使驅(qū)動器工作在細分狀態(tài)。步進電機驅(qū)動為了進一步提高驅(qū)動系統(tǒng)的高頻響應(yīng),可采用升頻升壓功率驅(qū)動接口。這種接口對繞組提供的電壓與電機的運行頻率成線性關(guān)系。它的主回路實際上是一個開關(guān)穩(wěn)壓電源,利用頻率-電壓變換器,將驅(qū)動脈沖的頻率轉(zhuǎn)換成直流電平,并用此電平去控制開關(guān)穩(wěn)壓電源的輸入,這就構(gòu)成了具有頻率反饋的功率驅(qū)動接口。
7. 選取時且勿走入只看電機力矩這一個指標的誤區(qū),也就是說并非電機的扭矩越大越好,要和速度指標一起考慮(consider)。
8. 超小型驅(qū)動器和微型驅(qū)動器是靠外殼作為散熱(radiating)器的,應(yīng)固定在較大、較厚的金屬板上或外加風(fēng)機散熱,如果沒有散熱條件(tiáo jiàn),而驅(qū)動器又工作在轉(zhuǎn)速較低的場合(這時驅(qū)動器發(fā)熱較大),可以選用帶風(fēng)機的90型驅(qū)動器代替。
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