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电机基础(二)

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直驱电机

直驱电机分类

直线电机(线性马达)

力矩电机(DD马达)

音圈电机

直驱电机优点

直接驱动电机与被驱动工件之间,是直接采用刚性连接的,无需丝杆和齿轮以及减速机等中间环节,可以最大程度避免了传动丝杆传动系统存在的反向间隙和惯性与摩擦力以及刚性不足的问题。

高速度 直线电机的正常高峰速度可达5到10米每秒;传统滚珠丝杆速度一般会限制于1米每秒,产生的磨损量也会比较高。

高加速度由于动子和定子之间无接触摩擦,直线电机能达到较高的加速度;较大的直线电机有能力做到加速度3到5g,更小的直线电机可以做到30到50g以上(焊线机);通常DDR多应用于高加速度,DDL应用于高速度和高加速度。

高精度则由于采用直接驱动技术,所以大大减小了中间机械传动系统带来的误差。通过采用高精度的光栅检测进行位置定位,来提高系统精度,可使得重复定位精度能够达到1um以内,以此满足超精密场合的应用。

运动速度范围宽直线电机运行的速度最低可以实现1um/s,最高可以实现10m/s,来满足各种场合需求。

噪音小且结构简单,维护成本也低,可运行于无尘环境等等。

步进电机

步进电动机stepping motor是将电脉冲信号转换为相应的角位移或直线位移的一种特殊电机,每输入一个电脉冲信号电机就转动一个角度,因为它的运动形式是步进式的所以称为步进电动机,又由于它输入的是脉冲电流所以也叫脉冲电动机。

步进电机优点

电机旋转的角度正比于脉冲数;

电机停转的时候具有最大的转矩;

由于每步的精度在百分之三到百分之五,而且不会把一步的误差积累到下一步因而有较好的位置精度和运动的重复性;

优秀的起停和反转响应;

由于没有电刷可靠性较高,因此电机的寿命取决于轴承的寿命;

电机的响应仅由数字输入脉冲来确定,故而可以采用开环控制,这使得电机的结构可以设计的比较简单而且便于控制成本;

仅仅将负载直接连接到电机的转轴上也是可以极低速同步旋转的。

由于速度和脉冲频率呈正比,所以有比较宽的转速范围。

步进电机缺点

如果控制不当容易产生共振;

难以运转到较高的转速。

难以获得较大的转矩。

在体积重量方面不具备优势,能源利用率也低。

超过负载时就会破坏同步,并且高速工作时会发出振动和噪声。