电工优优今天要和大家分享的步进电机步距角度精度的测量方法相关信息,接下来我将从步进电机步距角度切换,步进电机步距角度精度的测量,步进电机角度计算公式这几个方面来介绍。
角度测量法
步进电机用作位置定位控制时,前述的静态转矩特性为最重要的特性。步进电机的角度精度,能用高分辨率的编码器通过连轴器(使转动时不会发生旋转位移现象)直接连接,角度作为数字,读入计数器,用计算机进行计算。结果通过打印机或X-Y绘图仪等设备输出,作为电机的评价资料。
下图为功能框图,与步进电机安装编码器图。
步距角精度测量法
位置精度:转子的任意点作为出发点,由此每一步测量一次,电机连续旋转一圈,求转子的实际位置与理论位置的差。用正最大值与负最大值范围表的误差,称为位置误差(position),用基本步距角的百分率(%)来表示。下表表示静止角度误差:
下图表示误差与位置精度:
上图中,若正的最大误差为Δθ1,负的最大误差为Δθ4,则位置精度PA由下式表示:
步距角精度:转子从任意一点出发,连续运行时,求出各步进角度的实测角度与理论上的步进角度之差,用理论步距角的百分率(%)表示,称为步距角精度,以1圈中的(+)侧与(一)侧的最大值表示。
上式可有下表表示:
即上式的第一项为步距角理论值,(θm-θm-1)=θs。第二项为静止角度(位置)误差的相邻误差,变成步距角误差。步距角误差取(+)或(-)值,(+)或(-)的最大值与步距角之比的百分数(%)称为步距角精度。(表1)的步距角精度SA用下式描述:
滞环误差:转子由任意点正转1圈后,再反向旋转一圈返回原点,各测量位置的偏差角中取最大值,称为滞环误差。上“误差的表示与位置精度图”中的H即为滞环误差。
实际的角度精度
上图表示两相HB型1.8°步进电机的2相激磁角度精度。有每4步进精度的描述,即各相位置定位如下图所示。
上图的角度误差有4步进的周期性,其是由步进电机绕组相间磁阻偏差大所造成的。分别取出4组来看,如图中所示。并非全步进位置决定定位,如果容许分辨率低,釆用每隔4步进的位置定位,位置精度改善1/4。每隔2步进精度会提高,这也是位置精度改善的对策。
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