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定子为爪极型的步进电机,气隙为0.2mm(比HB型步进电机的气隙大3~4倍)。其分辨率与相同尺寸的HB型步进电机相比相差1/4。与相同尺寸的HB型步进电机相比,其转矩只有1/3。决定步距角的分辨率由式θs=180°/PNr得知,如P=2,则θs=90°/Nr。若Nr=5~12,则步距角θs为1.8°~7.5°,通常使用7.5°。下图示为PM型步进电机的外观及PM型步进电机(42×长度27mm,步距角7.5°)的速度-转矩特性[与尺寸接近的HB型步进电机(39×长度27mm,步距角1.8°)比较]。根据PLC类型进行选择,小型机如FX系列主要采用梯形图语言进行编程,它属于集成化型PLC,就是CPU、电源、IO模块、通信模块等集成在一起的,适合与小规模化生产。中大型机则是模块化,如IO、通信、模块等是分的,每个模块部品的较为明确,编程则是针对模块来完成的,部品化的程序可作为库进行保存,有助于提高程序的再利用性,因此多采用结构化编程语言来完成。在以往的使用简单的梯形图语言编程时,所有之间没有明确的间隔,在复杂的步数程序中,有时需要从头到尾始检查并进行修正。下面以伺服步进电机(VR型的步进电机)为例,介绍降低振动、噪音的方法。定子的主极数为三相6极或三相12极,分析径向引起的振动,可以得到降低噪音的解决方法,可以看到6极有6个地方磁场变化,12极有12个地方磁场变化,然而12个极处的变化量比6个极的小,所以产生的振动就小。HB型步进电机,主极越多,线圈绕制的时间越长,费用越高,但主极的增加是降低振动噪音的一种手段。微调定子小齿结构降低激磁磁通中高次谐波的有效手段,如如下图所示,是使转子齿相对定子齿的节距为不等距角δδ2等,通过不同角度方法降低磁通的高次谐波,减小齿槽转矩。步进电机产生噪音的原因,主要有高次谐波产生的电磁力,定子刚度不够,定子主极对转子产生的吸引力,引起定子的微小变形等。定子的多主极定子刚度与噪音之间的关系如上图所示,定子主极吸引转子才使定子发生微小变形,也为产生噪音的原因。如上(两相56mmHB型步进电机结构图)所示,两相HB型有8个主极。两相时定子主极数为16,三相时主极数为12等。一般主极数越多,低速转矩越低,高速响应能力越好,线圈越小,振动噪音越得以改善。 |
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