電機的反電動勢瞭解及步進電機的基本特性

来源:https://www.cnblogs.com/xing2/archive/2022/08/29/16635769.html
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電動勢,是導體內電子運動的必要條件,也是電子運動趨勢的一種表現,因而具有一定的方向性。 電動勢的方向,規定為從電源的負極,經過電源內部指向電源的正極,即與電源兩端電壓的方向相反。 反電動勢,是指由反抗電流發生改變的趨勢而產生電動勢。 反電動勢一般出現在電磁線圈中,如繼電器線圈、電磁閥、接觸器線圈、電 ...


電動勢,是導體內電子運動的必要條件,也是電子運動趨勢的一種表現,因而具有一定的方向性。 電動勢的方向,規定為從電源的負極,經過電源內部指向電源的正極,即與電源兩端電壓的方向相反。 反電動勢,是指由反抗電流發生改變的趨勢而產生電動勢。 反電動勢一般出現在電磁線圈中,如繼電器線圈、電磁閥、接觸器線圈、電動機、電感等。 對於電動機產品,定子部分是電能的輸入端,而轉子部分則是電機做功的輸出端;通過定子部分輸入的電能,一部分用於轉子部分做功,另一部分則會消耗於線路內阻,以及其他損耗。 轉子部分產生的反電動勢,即電動機做功的要素。反電動勢消耗了電路中的電能,但它並不是一種“損耗”,與反電動勢對應的那部分電能,將轉化為用電設備的能量輸入。 影響電機反電動勢的因素,包括定子繞組的匝數、轉子磁體產生的磁場、轉子角速度和定子與轉子之間的氣隙。 變壓器的輸出電壓、繞線式轉子電機的轉子開路電壓,是比較直觀的可以測量的感應電動勢,也是反電動勢; 對於永磁同步電機,通過某種方式將轉子拖動後,在定子繞組的接線端測量電機的反電動勢。 電機的反電動勢,是制約電機電流的要素, 如果電動機運行時,由於負載過大、機械性故障等因素而停轉,這時就沒有反電動勢,相當於電阻很小的繞組線圈,直接被接在電源兩端,額定電壓下的電流會很大,電動機繞組將會因為電流過大而燒毀。 由此我們就可以較好地理解,電機堵轉試驗、電機起動瞬間,因為轉子處於靜止狀態下,沒有反電動勢的抵抗,是導致電流特別大的根本原因。 同樣的,對於電機的輸入電壓較低的情況,電機轉子無法轉動,也無反電動勢產生,電動機也就很容易被燒壞。 步進電機的一些特點: 1.一般步進電機的精度為步進角的 3-5%,且不累積。 2.步進電機外表允許的最高溫度。 步進電機溫度過高首先會使電機的磁性材料退磁,從而導致力矩下降乃至於失步,因此電機外表允許的最高溫度應取決於不同電機磁性材料的退磁點;一般來講,磁性材料的退磁點都在攝氏 130度以上,有的甚至高達攝氏 200度以上,所以步進電機外表溫度在攝氏 80-90度完全正常。 3.步進電機的力矩會隨轉速的升高而下降。 當步進電機轉動時,電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢;頻率越高,反向電動勢越大。在它的作用下,電機隨頻率(或速度)的增大而相電流減小,從而導致力矩下降 4.步進電機低速時可以正常運轉,但若高於一定速度就無法啟動,並伴有嘯叫聲。步進電機有一個技術參數:空載啟動頻率,即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈衝頻率,如果脈衝頻率高於該值,電機不能正常啟動,可能發生丟步或堵轉。在有負載的情況下,啟動頻率應更低。如果要使電機達到高速轉動,脈衝頻率應該有加速過程,即啟動頻率較低,然後按一定加速度升到所希望的高頻(電機轉速從低速升到高速) 。   步進電動機以其顯著的特點,在數字化製造時代發揮著重大的用途。伴隨著不同的數字化技術的發展以及步進電機本身技術的提高,步進電機將會在更多的領域得到應用。   步進電機廣泛應用於醫療機械、3D印表機等精密儀器上,是目前非常常見的電機,而講到電機驅動,不得不提到的就是TMC電機驅動晶元了,德國TRINAMIC推出的步進電機驅動晶元在步進電機行業中,一直是頂尖的存在。擁有多項專利技術,使步進電機運行更靜音,更平穩,還有堵轉檢測及節能專利技術。  
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