采用一根螺桿和螺母相嚙合，采取某種方法防止螺桿螺母相對轉(zhuǎn)動，從而使螺桿軸向移動。一般而言，目前有兩種實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的方式，第一種是在電機內(nèi)置一個帶內(nèi)螺紋的轉(zhuǎn)子，以轉(zhuǎn)子的內(nèi)螺紋和螺桿相嚙合而實現(xiàn)線性運動，第二種是以螺桿作為電機出軸，在電機外部通過一個外部驅(qū)動螺母和螺桿相嚙合從而實現(xiàn)直線運動。這樣做的結(jié)果是大大簡化了設(shè)計，使得在許多應(yīng)用領(lǐng)域中能夠在不安裝外部機械聯(lián)動裝置的情況下直接使用直線步進電機進行精密的線性運動。直線步進電機被廣泛應(yīng)用于包括制造、精密校準(zhǔn)、精密流體測量、精確位置移動等諸多高精度要求領(lǐng)域。

 

　　絲桿步進電機的工作原理

 

　　絲桿步進電機的轉(zhuǎn)子為永磁體，當(dāng)電流流過定子繞組時，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場。該磁場會帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場旋轉(zhuǎn)一個角度。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場轉(zhuǎn)一個角度。每輸入一個電脈沖，電動機轉(zhuǎn)動一個角度前進一步。絲桿步進電機輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機就會反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉(zhuǎn)動。

 

　　

 

絲桿步進電機

　　絲桿步進電機發(fā)熱原理通常見到的各類電機，內(nèi)部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻，通電會產(chǎn)生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說的銅損，如果電流不是標(biāo)準(zhǔn)的直流或正弦波，還會產(chǎn)生諧波損耗;鐵心有磁滯渦流效應(yīng)，在交變磁場中也會產(chǎn)生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關(guān)，這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來，從而影響電機的效率。絲桿步進電機一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉(zhuǎn)速而變化，因而步進電機普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機嚴(yán)重。

 

　　絲桿步進電機的用途

 

　　1、絲桿步進電動機工作時每相繞組不是恒定地通電，而是按一定的規(guī)律輪流通電。

 

　　2、每輸入一個脈沖電信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角。

 

　　3、絲桿步進電機可以按特定指令進行角度控制，也可以進行速度控制。角度控制時，每輸入一個脈沖，定子繞組就換接一次，輸出軸就轉(zhuǎn)過一個角度，其步數(shù)與脈沖數(shù)一致，輸出軸轉(zhuǎn)動的角位移量與輸入脈沖成正比。速度控制時，步進電機繞組中送入的是連續(xù)脈沖，各相繞組不斷地輪流通電，步進電機連續(xù)動轉(zhuǎn)，它的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變通電順序，即改變定子磁場旋轉(zhuǎn)方向，就可以控制電機正轉(zhuǎn)或是反轉(zhuǎn)。

 

　　4、絲桿步進電機具有自鎖能力。當(dāng)控制脈沖停止輸入，而讓最后一個脈沖控制的繞組繼續(xù)通直流電時，則電機可以保持在固定的位置上，即停在最后一個脈沖控制的角位移的終點位置上，這樣，步進電機可以實現(xiàn)停車時轉(zhuǎn)子定位。

 

　　直線模組供應(yīng)商_三軸簡易機械手選型_多軸直線滑臺哪家好

 

　　線性模組絲桿型可進行重復(fù)定位，意在準(zhǔn)確記錄精度，達(dá)到movement效果。接下來看一下重復(fù)定位的精度要求。定位系統(tǒng)的可重復(fù)性指企圖連續(xù)經(jīng)過某一特定位置時實際定位位置的變化程度。具有高度可重復(fù)性的系統(tǒng)(準(zhǔn)確性可能高也可能不高)當(dāng)反復(fù)經(jīng)過同一給定position時，無論從哪個方向，均表現(xiàn)非常低的位置分散性。 從相同方向朝(單一方向可重復(fù)性)一點移動，與相反方向(雙向可重復(fù)性)朝一點移動之間的the difference。 一般來說，雙向移動的位置變化要比單向移動來的高。只單獨看單向移動可重復(fù)性數(shù)據(jù)，不會發(fā)現(xiàn)齒輪隙的顯著influences。

 

　　如果可重復(fù)性的要求較高，最好不使用導(dǎo)螺桿而換用直線電機作為carried out元件。盡管這樣作要求增加使用直線編碼器并且滑座與伺服控制器需要工作在閉環(huán)模式，但得到的性能卻會大大improve，此時所受的限制僅僅來自編碼器的分辨率和不可避免的熱效應(yīng)影響。

 

　　雖然上述為消除熱效應(yīng)對測量可重復(fù)性的影響的做法過于accurate，但是我們之所以這樣的目的就是要充分展示我們的反背隙螺母(與導(dǎo)螺桿驅(qū)動的滑座一起使用)設(shè)計的高內(nèi)在可重復(fù)性的特點。利用激光干涉儀所作的大量測試表明，典型的單向值低于 0.05 毫米(而許多其他product在 0.01 到 0.02 毫米之間)，雙向值低于±0.01 -0.02毫米(許多其他產(chǎn)品為 0.02 到 0.05 毫米之間)。 除此之外，反背隙螺母設(shè)計還具有自我補償characteristic，即使經(jīng)過長期使用，設(shè)備的可重復(fù)性值的下降也不會超過 0.05 毫米。由上可知， 線性模組絲桿型對于重復(fù)定位的精度的要求是非常嚴(yán)格的，精度越高產(chǎn)品的quality也就越有保障。