操作部组件

电动执行器 - Benefits and Features of Electric Actuators
Electric Actuators - Benefits and Features of Electric Actuators

气动阀与 电动阀的对比
气动阀与 电动阀的对比
实现高精度高分辨率的结构设计
实现高精度高分辨率的结构设计 更多信息
 
步进电机的特点
与异步电机的比较

与异步电机的比较

步进电机与异步电机相比,具有以下许多优点。步进电机是包括调节阀在内的小型机构电动执行器最为理想的驱动源。

  • 单位面积的扭矩大(异步电机的大约10倍)。
  • 启动扭矩大,而且伴随旋转上升的扭矩变化小。
  • 可变更旋转速度(异步电机不能变更旋转速度)。
  • 转速不受负载变动的影响。
  • 通过控制加减速度,可进行高精度的定位控制。
  • 不受供电电源的电压和频率的影响。
预测控制可使电机准确无误地停止

预测控制可使电机准确无误地停止

电动执行器采用两相步进电机,其旋转基本步矩角为1.8度。也就是200脉冲旋转1圈。提供给步进电机的脉冲由微处理器控制,定位控制运算法采用了预测控制方式,可使电动执行器在预定的位置 (角度) 准确无误地停止。

 
步进电机的结构
步进电机的结构

步进电机的截面图如右图所示。步进电机大致由定子 (固定部分) 和转子 (旋转部分) 两个部分组成。转子由轴向磁化的强力永磁材料制成。 定子由A、B两相绕组组成的8个电磁石围绕转子组成,以转动电磁石的 方式带动转子转动。电机轴带有圆盘形状的轴承,因而可快速旋转提高力矩。

 
步进电机的工作原理

转子的N极和S极的齿轮相互错开1/2齿矩。即N极小齿凹陷部和S极小齿凸起部相吻合。定子用电磁石带动转子转动,N极和S极的齿轮相互吸引,每接收1个脉冲电机就会转动1/4齿矩 (参照右图)。电动执行器的电机的齿轮有50个小齿,每前进1/4齿矩就会转动1.8度,等于200个脉冲转动1圈,由此实现了高分辨率和高精度。转动全量程时电机轴需要转动100次以上,因此从理论上计算,可以得到1/20000以上*的分辨率。

步进电机的工作原理

*2. 包括开度检测传感器的精度以及减速器的反弹等因素在内的最终分辨率为1/1000。

分辨率 1/1000 运行原理图

● 电机的转子实际上有50个齿数,为了便于理解,上图中将齿数简化为15个。