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微型電機(jī)的基本特性

  微型電機(jī)主要由兩部分組成:定子和轉(zhuǎn)子,。轉(zhuǎn)子由三個(gè)部件組成:轉(zhuǎn)子1,轉(zhuǎn)子2和永磁體,。轉(zhuǎn)子在軸向上被磁化,,使得例如如果轉(zhuǎn)子1向北極化,則轉(zhuǎn)子2將向極化南方,。定子具有十個(gè)具有小齒的磁極,,每個(gè)磁極設(shè)有繞組。每個(gè)繞組連接到相對極的繞組,,使得當(dāng)電流通過一對繞組時(shí),,兩個(gè)極以相同的極性被磁化。(通過給定繞組運(yùn)行電流會(huì)使相對極性的極對磁化,,即北極或南極)這就是微型電機(jī)的結(jié)構(gòu),。

  微型電機(jī)的基本特性

  微型電機(jī)應(yīng)用中需要考慮的一個(gè)重點(diǎn)是電機(jī)特性是否適合工作條件。

  以下部分描述了微型電機(jī)應(yīng)用中要考慮的特性,。

  微型電機(jī)性能的兩個(gè)主要特征是:

  動(dòng)態(tài)特性:  這些是微型電機(jī)的啟動(dòng)和旋轉(zhuǎn)特性,,主要影響機(jī)械的運(yùn)動(dòng)和循環(huán)時(shí)間,。

  靜態(tài)特性: 這些是與微型電機(jī)處于靜止模式時(shí)發(fā)生的角度變化有關(guān)的特性,影響機(jī)械的精度水平,。

  動(dòng)態(tài)特征

  速度 - 扭矩特性上  顯示了從動(dòng)微型電機(jī)的速度和扭矩之間的關(guān)系,。在選擇微型電機(jī)時(shí)總是提到這些特性。橫軸表示電動(dòng)機(jī)輸出軸的速度,,縱軸表示扭矩,。速度 - 轉(zhuǎn)矩特性由電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器決定,并且受所使用的驅(qū)動(dòng)器類型的影響很大,。

  最大保持轉(zhuǎn)矩最大保持轉(zhuǎn)矩是微型電機(jī)在電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)供電(額定電流)時(shí)的最大保持功率(轉(zhuǎn)矩),。

  拉出轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩可以是在給定速度輸出的最大轉(zhuǎn)矩。選擇電機(jī)時(shí),,請確保所需的扭矩在此曲線內(nèi),。

  最大啟動(dòng)頻率這是當(dāng)微型電機(jī)的摩擦負(fù)載和慣性負(fù)載為0時(shí)電機(jī)可以立即啟動(dòng)或停止的最大脈沖速度(沒有加速/減速時(shí)間)。以超過脈沖速度驅(qū)動(dòng)電機(jī)這個(gè)速度需要逐漸加速或減速,。當(dāng)向電動(dòng)機(jī)添加慣性負(fù)載時(shí),,該頻率將降低。

  最大響應(yīng)頻率當(dāng)微型電機(jī)的摩擦負(fù)載和慣性負(fù)載為0時(shí),,這是通過逐漸加速或減速操作電機(jī)的最大脈沖速度,。

  慣性負(fù)載 - 啟動(dòng)頻率特性  這些特性顯示負(fù)載慣量引起的啟動(dòng)頻率的變化。由于微型電機(jī)的轉(zhuǎn)子和負(fù)載具有自己的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,,因此在瞬時(shí)啟動(dòng)和停止期間,,電機(jī)軸上會(huì)出現(xiàn)滯后和前進(jìn)。這些值隨脈沖速度而變化,,但電機(jī)不能跟隨脈沖速度超過某一點(diǎn),,從而導(dǎo)致失誤。緊接在發(fā)生失誤之前的脈沖速度稱為起始頻率,。

  振動(dòng)特性

  微型電機(jī)通過一系列微型運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn),。微型運(yùn)動(dòng)可以描述為一步響應(yīng),如下所示:

  1.在靜止?fàn)顟B(tài)下向微型電機(jī)輸入單脈沖會(huì)使電機(jī)向下一個(gè)停止位置加速,。

  2.加速電機(jī)在停止位置旋轉(zhuǎn),,超過一定角度,然后反向拉回,。

  3.在阻尼振蕩之后,,電機(jī)在設(shè)定的停止位置停止。

  低速振動(dòng)是由產(chǎn)生這種阻尼振蕩的階梯式運(yùn)動(dòng)引起的,。振動(dòng)水平越低,,電機(jī)旋轉(zhuǎn)越平滑。

  靜態(tài)特性

  角度 - 扭矩特性: 角度 - 扭矩特性表示當(dāng)電機(jī)在額定電流下勵(lì)磁時(shí),,轉(zhuǎn)子的角位移與外部施加在電機(jī)軸上的扭矩之間的關(guān)系,。

  穩(wěn)定點(diǎn): 轉(zhuǎn)子停止的點(diǎn),,定子齒和轉(zhuǎn)子齒完全對齊。這些點(diǎn)非常穩(wěn)定,,如果不施加外力,,轉(zhuǎn)子將始終停在那里。

  不穩(wěn)定點(diǎn): 定子齒和轉(zhuǎn)子齒半度不對齊的點(diǎn),。即使在最輕微的外力作用下,,這些點(diǎn)處的轉(zhuǎn)子也會(huì)向左或向右移動(dòng)到下一個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)。

  角度精度

  在空載條件下,,微型電機(jī)的角度精度在±3弧分(±0.05?)內(nèi),。由于定子和轉(zhuǎn)子的機(jī)械精度不同以及定子繞組的直流電阻的微小變化,產(chǎn)生了小的誤差,。通常,,微型電機(jī)的角度精度以停止位置精度表示。

  停止位置精度:  停止位置精度是轉(zhuǎn)子理論停止位置與其實(shí)際停止位置之間的差值,。將給定的轉(zhuǎn)子停止點(diǎn)作為起始點(diǎn),然后停止位置精度是對于完整旋轉(zhuǎn)的每個(gè)步驟所采取的測量組中的最大(+)值和最大( - )值之間的差,。

  停止位置精度在±3弧分(±0.05?)范圍內(nèi),,但僅在無負(fù)載條件下。在實(shí)際應(yīng)用中,,總是存在相同量的摩擦負(fù)載,。在這種情況下的角度精度是由基于摩擦載荷的角度 - 扭矩特性引起的角位移產(chǎn)生的。如果摩擦載荷是恒定的,,則單向操作的位移角將是恒定的,。

  然而,在雙向操作中,,在往返行程中產(chǎn)生兩倍的位移角,。當(dāng)需要高停止精度時(shí),始終按相同方向定位,。