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什么是步進電機

發布日期:2022-11-18

步進電機的電機軸(轉子軸)并不連續旋轉,而是以一定的旋轉角度間歇旋轉。
例如,那種秒針每秒動一次記錄時間的鐘表,這個動作就是使用步進電機控制秒針每秒轉過6°來實現的。
那么步進電機是通過什么樣的結構使軸僅僅轉過一定的角度的呢?
其秘密在于脈沖信號。脈沖信號是反復執行加電和斷電的電信號,加電斷電1次算作1個脈沖。步進電機根據這個脈沖信號,機械地并精確地控制軸的旋轉角度和旋轉速度。
步進電機按照電機軸(轉子)的結構分為3大類:

  •   PM型(Permanent Magnet Type:永磁體型)

    轉子使用永磁體。但是,無法設定精細的旋轉角度(步進角)。

  •   VR型(Variable Reluctance Type:可變磁阻型)

    轉子使用齒輪狀鐵芯??梢栽O定精細的旋轉角度。

  •   HB型(Hybrid Type:混合型)

    轉子使用永磁體和齒輪狀鐵芯。同時具有PM型和VR型優點,因此廣泛用于多種用途。另外,艾斯湃納開發制造的步進電機全部都是HB型。
HB型步進電機的工作原理
轉子結構為使用兩個鐵芯夾住圓柱形永磁體,鐵芯相互錯開半個齒距,并同心安裝在轉子軸上。結構為根據脈沖信號轉過一定的步進角。 1.8°步距角的2相HB步進電機接到1個脈沖時轉動1.8°,因此得到360°/1.8°=200,也就是說電機軸轉動一圈需要200個脈沖。
另外,按照電流流過電機內部的線圈的方式可以分為下列兩種。
單極(單極性)型
1個線圈上僅流過單向電流的類型??刂齐娐泛唵?,但是無法獲得雙極型那樣的高扭矩。
雙極(雙極性)型
1個線圈上流過雙向電流的類型??刂齐娐繁葐螛O型復雜,但是可以獲得較高的扭矩。
步進電機與步進電機驅動器組合使用。步進電機的旋轉角度和旋轉速度,由步進電機驅動器接收來自控制器的脈沖信號進行控制。
步進電機的特點
步進電機與其他電機相比具有下列特點。
優點:旋轉角度與數字輸入的脈沖數成正比,因此便于控制位置(旋轉角度),可以進行低速旋轉,可以使用開路(無反饋),實現位置控制。停止時的自我保持力優秀。
缺點:需要驅動電路,負載意外波動可能導致失步,振動和噪音較大

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