微型电机的基本特性

发布日期:2019-01-20 浏览次数:1640

微电机主要由两部分组成:定子和转子。转子由三部分组成:转子1,转子2和永磁体。转子在轴向上被磁化,使得例如如果转子1转向北方,转子2将向南极化。定子具有十个具有小齿的磁极,每个磁极设有绕组。每个绕组连接到相对极的绕组,使得当电流通过该对绕组时,两个极以相同的极性磁化。 (通过给定绕组的电流将磁化相反极性的极对,即北极或南极)这是微电机的结构。


微电机


微电机的基本特性


微电机应用中的一个重要考虑因素是电机特性是否适合工作条件。


以下部分描述了微电机应用中要考虑的特性。


微电机性能的两个主要特征是:


动态特性:这些是微电机的启动和旋转特性,主要影响机器的运动和循环时间。


静态特性:这些特性与微电机处于静止模式时发生的角度变化有关,影响机器的精度。


动态功能


速度 - 转矩特性表示驱动微电机的速度和转矩之间的关系。选择微电机时总会提到这些特性。横轴表示电动机输出轴的速度,纵轴表示扭矩。速度 - 扭矩特性由电机和驱动器决定,并且受所用驱动器类型的影响很大。


最大保持转矩最大保持转矩是微电机在电机不转动时供电(额定电流)时的最大保持功率(转矩)。


拉出扭矩的扭矩可以是给定速度下的最大扭矩输出。选择电机时,请确保所需的扭矩在此曲线内。


最大启动频率这是当微电机的摩擦负载和惯性负载为零时电机可立即启动或停止的最大脉冲速度(无加速/减速时间)。以脉冲速度驱动电动机需要逐渐加速或减速。当向电动机添加惯性负载时,该频率将降低。


最大响应频率当微电机的摩擦负载和惯性负载为0时,这是电机逐渐加速或减速的最大脉冲速度。


惯性负载 - 启动频率特性这些特性显示负载惯量引起的启动频率的变化。由于微电机的转子和负载具有其自己的转动惯量,因此在瞬时启动和停止期间在电动机轴上发生滞后和前进。这些值随脉冲速度而变化,但电机不能跟随脉冲速度超过某一点,从而导致故障。紧接在错误发生之前的脉冲速度称为起始频率。


振动特性微电机通过一系列微动作旋转。 Micromotion可以描述为一步响应如下:


1.在静止状态下向微电机输入单脉冲将使电机加速到下一个停止位置。


2.加速电机在停止位置旋转,超过一定角度,然后反向拉回。


3.在阻尼振荡后,电机停在设定的停止位置。


低速振动是由产生这种阻尼振荡的阶梯运动引起的。振动水平越低,电机旋转越平滑。


静态特性


角度 - 扭矩特性:角度 - 扭矩特性表示当电机在额定电流下励磁时,转子的角位移与电机轴上外部施加的扭矩之间的关系。


稳定点:转子停止的点,定子齿和转子齿完全对齐。这些点非常稳定,如果不施加外力,转子将始终停在那里。


不稳定点:定子齿和转子齿未对齐的点。即使在最轻微的外力作用下,这些点处的转子也会向左或向右移动到下一个稳定点。


角度精度


在空载条件下,微电机的角度精度在±3弧分(±0.05̊)内。由于定子和转子的机械精度不同以及定子绕组的直流电阻的微小变化,会出现小误差。通常,微电机的角度精度以停止位置精度表示。


停止位置精度:停止位置精度是转子的理论停止位置与其实际停止位置之间的差值。以给定的转子停止点为起点,然后停止位置精度是对于完整旋转的每个步骤所采用的测量集中的最大(+)值和最大( - )值之间的差。


停止位置精度在±3弧分(±0.05̊)范围内,但仅在无负载条件下。在实际应用中,总是存在相同量的摩擦负荷。在这种情况下的角度精度是由摩擦载荷的角度 - 扭矩特性引起的角位移引起的。如果摩擦载荷是恒定的,则单向操作的位移角将是恒定的。


但是,在双向操作中,在往返行程中产生两倍的位移角。当需要高停止精度时,始终按相同方向定位。