西门子6ES7223-1BF22-0XA8大量库存

西门子6ES7223-1BF22-0XA8大量库存是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。一、步进电机的构造（以5相步进为例）步进电机的构造主要采用图示的方式进行讲解：步进构造上大致分为定子与转子两部分。 转子由转子 1、转子 2、磁钢等 3 部分构成。而且转子朝轴方向已经磁化，转子 1 为 n 极时，转子 2 则为 s 极。定子拥有小齿状的磁极，共有 10个，皆绕有线圈。 其线圈的对角位置的磁极相互连接着，电流流通后，线圈即会被磁 化成同一极性。（例如某一线圈经由电流的流通后，对角线的磁极将 同化成 s 极或 n 极。） 对角线的 2个磁极形成 1个相，而由于有 a相至 e相等 5个相位，因此称为 5 相步进电动机。系统构成图示转子的外圈由 50个小齿构成，转子 1 和转子 2 的小齿于构造上互 相错开 1/2 螺距。由此转子形成了100个小齿。目前已经有转子单个加工至100齿的高分辨率型，那么高分辨率型的转子就有200个小齿。因此其机械上就可以实现普通步进电机半步(普通步进电机半步需要细分达到)的分辨率。电动机构造图2∶与转轴成垂直方向的断面图二、步进电机的运转原理。实际上经过磁化后的转子及定子的小齿的位置关系，在此说明如下。 首先解释励磁，励磁就是指电动机线圈通电时的状态。● a相励磁将 a 相励磁，会使得磁极磁化成 s 极，而其将与带有 n极磁性的 转子 1 的小齿互相吸引，并与带有s极磁性的转子 2 的小齿相斥， 于平衡后停止。此时，没有励磁的 b相磁极的小齿和带有 s极磁性 的转子 2 的小齿互相偏离 0.72°。以上是 a 相励磁时的定子和转子小齿的位置关系。● b相励磁其次由 a 相励磁转为 b 相励磁时，b 相磁极磁化成 n 极，与拥有 s极磁性的转子 2 互相吸引，而与拥有 n极磁性的转子 1 相斥。也就是说，从 a 相励磁转换至 b 相励磁时，转子转动 0.72°。由此可知， 励磁相位随 a相→ b相→ c相→ d相→ e相→ a相依次转换，则步进电动机以每次 0.72°做正确的转动。同样的，希望作反方向转动时，只需将励磁顺序倒转，依照 a相→ e相→ d相→ c相→ b相→ a相励磁即可。0.72°的高分辨率，是取决于定子和转子构造上的机械偏移量，所以不需要编码器等即可正确的定位。下图就5相步进每次的位移量是0.72°进行更详细的说明:由于组定子正好与转子相对应吸引。就势必会导致第二组定子与对应的转子相偏离（定子与转子齿距一样，但是各自所在的2个圆不一样大）。而这个偏离值正好是齿距的十分之一。因此普通5相步进的步距角为：360°/50齿/10=0.72°高分辨率5相步进的步距角为：360°/100齿/10=0.36°另外，就停止精度而言， 会影响的只有定子与转子的加工精度、组装精度、及线圈的直流电阻的不同等而已，因此可获得 ±3 分（无负载时）的高停止精度。 实际上步进电动机是由驱动器来进行励磁相的转换，而励磁相的转换时机则是由输入驱动器的脉冲信号所进行。以上举的是 1相位励磁的例子，实际运转时，为有效利用线圈同时进行 4相或 5相励磁的。三、步进电动机的特征1、运转需要的三要素：控制器、驱动器、步进电动机以上三部分是步进电机运转必不可少的三部分。控制器又叫脉冲产生器，目前主要有、、运动板卡等等。2、运转量与脉冲数的比例关系3、运转速度与脉冲速度的比例关系4、本身具有保持力步进电机只有在通电状况下，才具备自我保持力。在停电状况下 ，自我保持力消失。因此在升降设备传动时，务必使用附电磁刹车型步进电机。四、结束语虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能像普通的直流电机，交流电机在常规下就能使用。它必须由脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、及计算机等许多知识。但是万丈高楼平地起，从步进电机的基础开始学习，无疑为将来的应用打好扎实的基础。1、按信号的原理分：增量式编码器、式编码器、混合式编码器1）增量式编码器直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲a、b和z相；a、b两组脉冲相位差90?，从而可方便地判断出旋转方向，而z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的位置信息。2） 式编码器利用自然二进制或循环二进制（格雷码）方式进行光电转换的。式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形，编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测位置。编码的设计可采用二进制码、循环码、二进制补码等。它的特点是：（1）可以直接读出角度坐标的值；（2）没有累积误差；（3）切除后位置信息不会丢失。但是分辨率是由二进制的位数来决定的，也就是说精度取决于位数，目前有10位、14位等多种。3）混合式值编码器它输出两组信息：一组信息用于检测磁极位置，带有信息功能；另一组则完全同增量式编码器的输出信息。值编码器是一种直接编码和直接测量的检测装置。它能指示值位置，没有累积误差，电源切除后，位置信息不丢失。常用的编码器有编码盘和编码尺，统称为码盘。从编码器的使用记数来分类，有二进制编码、二进制循环码（葛莱码）、二-十进制码等编码器。从结构原理分类，有接触式、光电式和电磁式等几种。混合式值编码器就是把增量制码与制码同做在一块码盘上。在圆盘的外圈是高密度的增量条纹，中间有四个码道组成式的四位葛莱码，每1/4同心圆被葛莱码分割成16个等分段。该码盘的工作原理是三极记数：粗、中、精计数。码盘转的转数由对“一转脉冲”的计数表示。在一转以内的角度位置有葛莱码的4*16不同的数值表示。每1/4圆葛莱码的细分有外圆的增量码完成。增量式光电编码器：测速，测转动方向，测移动角度、距离(相对)。a：工作原理图b：工作原理：1）光电编码器的组成：一个中心有轴的光电码盘，在圆盘上有规则地刻有透光和不透光的线条，在圆盘两侧，安放发光元件和光敏元件。当圆盘旋转时，光敏元件接收的光通量随透光线条同步变化，光敏元件输出波形经过整形后变为脉冲，获得四组正弦波信号组合：a、/a、b、/b ，每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度）用以判断旋转方向。码盘上有z相标志（参考机械零位），每转一圈输出一个z相脉冲以代表零位参考位。2）由于a、b两相相差90度，可通过比较a相在前还是b相在前，以判别编码器的正转与反转，如果a相脉冲比b相脉冲超前则光电编码器为正转，否则为反转；通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。3）当脉冲数已固定，而需要提高分辨率时，可利用90°相位差a、b两路信号，对原脉冲数进行2倍频或4倍频。4）轴的每圈转动，增量型编码器提供一定数量的脉冲。周期性的测量或者单位时间内的脉冲计数可以用来测量移动的速度。如果在一个参考点后面脉冲数被累加，计算值就代表了转动角度或行程的参数。双通道编码器输出脉冲之间相差为90?。能使接收脉冲的设备接收轴的旋转感应信号， 因此可用来实现双向的定位控制；另外，三通道增量型旋转编码器每一圈产生一个称之为零位信号的脉冲。c：关于码盘a）脉冲信号1.a相2.b相3.z相编码器的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。b)分辨率编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。c)机械转速和转速机械转速编码器的机械转速以每分钟大可以旋转多少圈表示——rpm。电气转速编码器的电气转速也称为开关频率，是读取每个脉冲信号的反应速度，以每秒多少次表示——hz。1.大工作速度应同时兼顾编码器的机械转速、电气转速以及编码器后续接收设备的开关频率。nmax=fmax×60/z；nmax：大转速；fmax：高响应频率；z：每转输出脉冲数2.每秒钟光电编码器输出的脉冲个数：n=电机的转速n×每转线数/60例如，当电机的转速n=1000转/分，线数为600，则每秒钟光电编码器的脉冲个数应为n=1000 × 600/60=10000（个）脉冲若n=1转/分则n=1 × 600/60 =10（个）d)信号输出：正弦波（电流或电压）、方波（ttl、htl）、集电极开路（pnp、npn）、推拉式其中：ttl为长线差分驱动（对称a，/a；b，/b；z，/z）；htl也称推拉式、推挽式输出，编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。e)信号连接连接设备：计数器、、计算机连接方式：1. 单相连接：用于正反向计数和测速2. a、b两相连接：用于正反向计数、判断正反向和测速3. a、b、z三相连接：用于带参考位修正的位置测量。1）plc和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分，开关频率有低有高。2）三相连接：由于带有对称负信号的连接，电流对于电缆贡献的电磁场为0，衰减小，抗干扰佳，可传输较远的距离。对于ttl的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达150米。对于htl的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达300米。