步進電機的工作原理與分類
步進電機的工作原理與分類
步進電機的工作原理與分類
原理:
永磁體為通常電機的轉(zhuǎn)子,當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。它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。
步進電機的工作原理與分類
主要分類:
主要分在三類:永磁式(Permanent Magnet,PM),反應式(Variable Reluctance,VR)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。
永磁式:永磁式步進電機的轉(zhuǎn)子用永磁材料制成,轉(zhuǎn)子的極數(shù)與定子的極數(shù)相同。其特點是動態(tài)性能好、輸出力矩大,但這種電機精度差,步矩角大(一般為7.5°或15°)。
反應式:定子上有繞組、轉(zhuǎn)子由軟磁材料組成。結(jié)構(gòu)簡單、成本低、步距角小,可達1.2°、但動態(tài)性能差、效率低、發(fā)熱大,可靠性難保證。
混合式:混合式步進電機綜合了反應式和永磁式的優(yōu)點,其定子上有多相繞組、轉(zhuǎn)子上采用永磁材料,轉(zhuǎn)子和定子上均有多個小齒以提高步矩精度。其特點是輸出力矩大、動態(tài)性能好,步距角小,但結(jié)構(gòu)復雜、成本相對較高。按定子上繞組來分,共有二相、三相和五相等系列。*受歡迎的是兩相混合式步進電機,約占97%以上的市場份額,其原因是性價比高,配上細分驅(qū)動器后效果良好。該種電機的基本步距角為1.8°/步,配上半步驅(qū)動器后,步距角減少為0.9°,配上細分驅(qū)動器后其步距角可細分達256倍(0.007°/微步)。由于摩擦力和制造精度等原因,實際控制精度略低。同一步進電機可配不同細分的驅(qū)動器以改變精度和效果。
步進電機的工作原理與分類
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