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机常用的通电方式
①单四拍通电方式。每次只有一相控制绕组通电,四拍构成一个循环,两相控制绕组按A—B—(-A)-(-B)—A的次序轮流通电。每拍转子转动1/4转子齿距,每转的步数为4Zr。
②双四拍通电方式。每次有两相控制绕组同时通电,四拍构成一个循环,两相控制绕组按AB—B(-A)—(-A)(-B)—(-B)A—AB的次序轮流通电。和单四拍相同,每拍转子转动1/4转子齿距,每转的步数为4Zr。但两者的空间定位不重合。当控制脉冲不断送入,各相绕组按照一定顺序轮流通电时,步进电机转子就一步一步地转动。当控制脉冲停止时,如果某些相绕组仍通以恒定不变的电流,则转子将固定于某一位置上保持不动,处于静止状态(简称静态)或静止运行状态。在空载情况下,转子的平衡位置称为初始平衡位置。静态时的反应转矩称为静转矩,在理想空载时静转矩为零。当有扰动作用时,转子偏离初始平衡位置,偏离的电角度为转矩常数;为绕组电流;为失调角;由于铁磁材料的非线性,与之间也呈非线性关系。当控制绕组中电流较小,电机磁路不饱和时,大静转与控制绕组中的电流I的平方成正比;当电流较大时,由于磁路饱和影响,大转矩的增加变缓。多相通电时步进电机的矩角特性
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形状相同,这对步进电机运行的稳定性非常有利,在使用时应优先考虑这样的运行方式。
五相步进电机单相、两相、三相通电时的转矩点。但在改变通电状态的瞬间,矩角特性跃变为曲线B。对应于角度θa的电磁转矩小于负载转矩,由于所以转子不能到达新的稳定平衡位置点,而是向失调角θ减小的方向滑动,也就是说电机不能带动负载做步进运行,这时步进电机实际上是处于失控状态。
大负载转矩的确定零。由于惯性的作用,转子将越过新的平衡位置b点,继续转动,磁阻转矩变为负值,即反方向作用在转子上,因而电机开始减速。随着失调角增大,反向转矩也随之增大,步进电机减速得越快,若不考虑电机的阻尼作用,则转子将一直转到的位置,转子转速减为零。之后电机在反向转矩的作用下,转子向反方向转动,又越过平衡位置点,直至。这样,转子就以点为中心,在的区域内来回做不衰减的振荡,称为无阻尼的自由振荡,连续运行状态
当步进电机在输入脉冲频率较高,其周期比转子振