步進(jìn)電機(jī)以及失速檢測的工作原理及其要求分析

步進(jìn)電動機(jī)比傳統(tǒng)的連續(xù)旋轉(zhuǎn)電動機(jī)具有更大的靈活性和控制能力，并且它們廣泛用于各種工業(yè)，消費和汽車應(yīng)用中。許多應(yīng)用要求在不使用外部傳感器的情況下對到達(dá)機(jī)械終點的可靠檢測，而可以使用電動機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測。本技術(shù)文檔介紹了步進(jìn)電機(jī)以及失速檢測的工作原理及其要求。本文檔介紹了步進(jìn)電機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測的創(chuàng)新技術(shù)及其應(yīng)用。

步進(jìn)電機(jī)簡介

步進(jìn)電機(jī)的一般定義是一種機(jī)電設(shè)備，它以很小的精確增量移動轉(zhuǎn)子軸，而沒有反饋來控制電機(jī)速度。步進(jìn)電機(jī)具有以下優(yōu)點：

• 當(dāng)負(fù)載波動時，它們表現(xiàn)出良好的速度穩(wěn)定性，因為步進(jìn)器可以保持恒定的扭矩；
• 它們具有良好的啟動特性，在零速時具有最大扭矩；
• 它們具有寬廣的動態(tài)范圍，并且比伺服電動機(jī)的加速更快；
• 由于步距角的狹窄性，步進(jìn)電機(jī)具有較小的機(jī)械瞬態(tài)響應(yīng)，這使得位置和速度控制成為可能，而無需復(fù)雜的控制回路。
• 因此，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動解決方案的成本非常實惠。

步進(jìn)電機(jī)存在某些缺點；但是，電子技術(shù)的進(jìn)步有助于將其影響降到最低。開環(huán)操作無法提供有關(guān)絕對位置或電動機(jī)是否響應(yīng)輸入命令的信息。如果未正確控制電動機(jī)速度或繞組電流，則諧振會引起振動。如果速度太高，電機(jī)可能會失步。

圖1步進(jìn)電機(jī)

步進(jìn)電機(jī)具有各種尺寸和功率級別，并提供許多用于提高步進(jìn)性能精度的選項。

圖2控制器IC

全功能，高度集成的控制器IC采用具有散熱墊的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，薄型，表面安裝封裝。

失速檢測的要求

在實際系統(tǒng)中，需要一種失速檢測裝置來檢測轉(zhuǎn)子何時處于靜止?fàn)顟B(tài)，這可能是由幾種情況中的任何一種引起的。驅(qū)動器產(chǎn)生的電場的旋轉(zhuǎn)可能會與定子的機(jī)械旋轉(zhuǎn)失去同步，或者機(jī)械負(fù)載可能會超過電動機(jī)的設(shè)計極限。負(fù)載路徑的任何障礙物（包括固定的機(jī)械擋塊）也可能導(dǎo)致電動機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，但是在這些情況下，如果沒有絕對位置信息，電動機(jī)將嘗試驅(qū)動障礙物以確保負(fù)載達(dá)到終點。這可能會導(dǎo)致磨損，聽得見的噪音，發(fā)熱和機(jī)械故障。此外，通過設(shè)計將步進(jìn)器驅(qū)動到固定擋塊會固有地降低系統(tǒng)的效率，這在電池供電的應(yīng)用中至關(guān)重要。