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一种S型曲线控制加减速的步进电机制造技术

技术编号:11920299 阅读:139 留言:0更新日期:2015-08-21 01:00
本实用新型专利技术的目的是提供一种S型曲线控制加减速的步进电机。本实用新型专利技术的技术方案为:由封装盖、电机主体、转轴和接电插头组成,电机主体内部还设有前转子、前速控转轴、永久磁钢、后速控转轴、后转子、线圈和定子。在其内部的永久磁钢两侧分别装有一个前速控转轴和一个后速控转轴,这两个速控转轴都是采用加减速的滚珠轴承来辅助调节步进电机的加减速控制,并且配合控制系统来完成。该控制系统主要是找出一个可以完美契合任意运动控制的函数来确定S速度曲线,为了简化运算过程,降低运算量;便于设计者编程和维护。该S曲线控制方式可以移植到任一步进电机的应用平台,电机运行平稳,噪声极小,完全满足了系统需求;具有很高的实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及信息
,尤其涉及一种S型曲线控制加减速的步进电机
技术介绍
自从步进电机被专利技术以来,步进电机在智能工业控制和社会生产等领域得到了极 为广泛的应用,迄今已有近百年的历史。其运行速度和位置仅受控于数字脉冲的频率和个 数,具有操作简单、易于维护等特点。步进电机的力矩特性是随着转速的提高,其力矩逐渐 减小。因此,在实际应用中要实现较为理想的控制,一般需要解决两个问题:首先是良好的 速度控制,尽量使速度的变化与电机自身的力矩输出变化契合;其次是尽可能的减小电机 的抖动与噪音,使其运转更平滑。通常我们使用积分来解决。 该步进电机在内部的永久磁钢两侧分别装有一个前速控转轴和一个后速控转轴, 这两个速控转轴都是采用加减速的滚珠轴承来辅助调节步进电机的加减速控制,并且配合 控制系统来完成。该控制系统主要是解决运动控制中S曲线难以确定、难以随时调节的问 题,找出一个可以完美契合任意运动控制的函数来确定S速度曲线,并将其离散,获得完整 的速度模拟表格。只需要给定电机的最低运行速度、最高运行速度和参数,即可确定一条完 整的S曲线,通过调整这3个参数,可以调节S曲线的平滑度。因此,从理论来讲,本控制方 式适用于任意一种步进电机控制系统。根据所使用的硬件和机械设施,配合细分,通过调整 以上3个参数,总可以找到最优参数;并且该系统所使用参数较少,最低运行速度即电机的 空载速度,最高运行速度即期望达到的最高速度。因此大大简化了运算过程,降低了运算 量;其使用的计算公式只有两个,让人一目了然,便于设计者编程和维护。并且该S曲线控 制方式可以移植到任一步进电机的应用平台,电机运行平稳,噪声极小,完全满足了系统需 求;具有很高的实用价值。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种S型曲线控制加减速的步进电机。 本技术的技术方案为:一种S型曲线控制加减速的步进电机,其特征在于:由 封装盖、电机主体、转轴和接电插头组成,所述电机主体位于封装盖的一侧,所述电机主体 与封装盖为固定连接,所述封装盖上还设有轴承,所述轴承位于封装盖的中部,所述轴承与 转轴为固定连接,所述电机主体上还设有前转子、前速控转轴、永久磁钢、后速控转轴、后转 子、线圈和定子,所述前转子位于电机主体的内部,所述前转子与转轴为固定连接,所述前 速控转轴位于前转子的一侧,所述前速控转轴与转轴为固定连接,所述永久磁钢位于前速 控转轴的一侧,所述永久磁钢与转轴为固定连接,所述后速控转轴位于永久磁钢的一侧,所 述后速控转轴与转轴为固定连接,所述后转子位于后速控转轴的一侧,所述后转子与转轴 为固定连接,所述线圈位于前速控转轴、永久磁钢和后速控转轴的外侧,所述线圈与定子为 固定连接,所述定子位于线圈的外侧,所述定子与电机主体为固定连接,所述转轴位于封装 盖和电机主体的内侧,所述转轴贯穿轴承、前转子、前速控转轴、永久磁钢、后速控转轴、后 转子、线圈和定子为固定连接。进一步,所述该步进电机为开环控制元件,并且发出的信号为脉冲控制信号。进一步,所述轴承为滚珠轴承。进一步,所述前速控转轴为该步进电机内部辅助加减速的滚珠轴承。进一步,所述后速控转轴为该步进电机内部辅助加减速的滚珠轴承。 进一步,所述接电插头的针脚为导电金属材质。 本技术的有益效果在于:该步进电机在内部的永久磁钢两侧分别装有一个前 速控转轴和一个后速控转轴,这两个速控转轴都是采用加减速的滚珠轴承来辅助调节步进 电机的加减速控制,并且配合控制系统来完成。该步进电机控制系统主要是解决运动控制 中S曲线难以确定、难以随时调节的问题,找出一个可以完美契合任意运动控制的函数来 确定S速度曲线,并将其离散,获得完整的速度模拟表格。只需要给定电机的最低运行速 度、最高运行速度和参数,即可确定一条完整的S曲线,通过调整这3个参数,可以调节S曲 线的平滑度。因此,从理论来讲,本控制方式适用于任意一种控制系统。根据所使用的硬件 和机械设施,配合细分,通过调整以上3个参数,总可以找到最优参数;并且该系统所使用 参数较少,最低运行速度即电机的空载速度,最高运行速度即期望达到的最高速度。因此大 大简化了运算过程,降低了运算量;其使用的计算公式只有两个,让人一目了然,便于设计 者编程和维护。并且该S曲线控制方式可以移植到任一步进电机的应用平台,电机运行平 稳,噪声极小,完全满足了系统需求;具有很高的实用价值。【附图说明】 图1为本技术的主视图。图2为本技术的工作原理连接图。图3为本技术的原理公式图。其中:1、封装盖 2、电机主体 3、轴承 4、前转子 5、前速控转轴6、永久磁钢 7、后速控转轴8、后转子 9、线圈 10、定子11、转轴 12、接电插头【具体实施方式】下面结合附图对本技术的【具体实施方式】做出简要说明。 如图1、图2、图3所示一种S型曲线控制加减速的步进电机,其特征在于:由封装 盖1、电机主体2、转轴11和接电插头12组成,所述电机主体2位于封装盖1的一侧,所述 电机主体2与封装盖1为固定连接,所述封装盖1上还设有轴承3,所述轴承3位于封装盖 1的中部,所述轴承3与转轴11为固定连接,所述电机主体2上还设有前转子4、前速控转 轴5、永久磁钢6、后速控转轴7、后转子8、线圈9和定子10,所述前转子4位于电机主体2 的内部,所述前转子4与转轴11为固定连接,所述前速控转轴5位于前转子4的一侧,所述 前速控转轴5与转轴11为固定连接,所述永久磁钢6位于前速控转轴5的一侧,所述永久 磁钢6与转轴11为固定连接,所述后速控转轴7位于永久磁钢6的一侧,所述后速控转轴 7与转轴11为固定连接,所述后转子8位于后速控转轴7的一侧,所述后转子8与转轴11 为固定连接,所述线圈9位于前速控转轴5、永久磁钢6和后速控转轴7的外侧,所述线圈9 与定子10为固定连接,所述定子10位于线圈9的外侧,所述定子10与电机主体2为固定 连接,所述转轴11位于封装盖1和电机主体2的内侧,所述转轴11贯穿轴承3、前转子4、 前速控转轴5、永久磁钢6、后速控转轴7、后转子8、线圈9和定子10为固定连接。所述该 步进电机为开环控制元件,并且发出的信号为脉冲控制信号。所述轴承3为滚珠轴承。所 述前速控转轴5为该步进电机内部辅助加减速的滚珠轴承。所述后速控转轴7为该步进电 机内部辅助加减速的滚珠轴承。所述接电插头12的针脚为导电金属材质。 工作方式:该步进电机在电机主体2内部的永久磁钢两侧分别装有一个前速控转 轴5和一个后速控转轴7,这两个速控转轴都是采用加减速的滚珠轴承来辅助调节步进电 机的加减速控制,并且配合控制系统来完成。该步进电机控制系统是将单片机芯片和集成 接口利用封装盖1将组件轴承3、前转子4、前速控转轴5、永久磁钢6、后速控转轴7、后转子 8、线圈9和定子10全部封装在控制系统内部,这样可以减小系统的体积;并且简化了系统 的组装构成步骤。由单片机控制系统内部的单片机芯片发出脉冲信号并通过集成接口传递 到控制系统中,再由控制系统来整合和分析,将指令通过电源控制线传递给步进电机,来完 成对负载的控制。该系统对步进电机的控制采用S型曲线加减速控制。主要是解决运动控 制中S曲线难以确定、难以随时调节的问题,找本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种S型曲线控制加减速的步进电机,其特征在于:由封装盖、电机主体、转轴和接电插头组成,所述电机主体位于封装盖的一侧,所述电机主体与封装盖为固定连接,所述封装盖上还设有轴承,所述轴承位于封装盖的中部,所述轴承与转轴为固定连接,所述电机主体上还设有前转子、前速控转轴、永久磁钢、后速控转轴、后转子、线圈和定子,所述前转子位于电机主体的内部,所述前转子与转轴为固定连接,所述前速控转轴位于前转子的一侧,所述前速控转轴与转轴为固定连接,所述永久磁钢位于前速控转轴的一侧,所述永久磁钢与转轴为固定连接,所述后速控转轴位于永久磁钢的一侧,所述后速控转轴与转轴为固定连接,所述后转子位于后速控转轴的一侧,所述后转子与转轴为固定连接,所述线圈位于前速控转轴、永久磁钢和后速控转轴的外侧,所述线圈与定子为固定连接,所述定子位于线圈的外侧,所述定子与电机主体为固定连接,所述转轴位于封装盖和电机主体的内侧,所述转轴贯穿轴承、前转子、前速控转轴、永久磁钢、后速控转轴、后转子、线圈和定子为固定连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:孙守梅王敬辉武志强
申请(专利权)人:孙守梅
类型:新型
国别省市:天津;12

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