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步進電機工作原理介紹,真正的簡單易懂
步進電機工作原理介紹,真正的簡單易懂
步進電機是機電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一,現(xiàn)廣泛應(yīng)用在機床、廣告噴涂、輕紡家居、各種自動化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展,步進電機的需求量也是與日俱增,在各個行業(yè)領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號,它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為步距角),它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。
可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準(zhǔn)確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達到調(diào)速的目的。步進電機可以作為一種控制用的特種電機,利用其沒有積累誤差 (精度為100%)的特點,廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。
現(xiàn)在比較常用的步進電機主要有三種類別。包括反應(yīng)式步進電機(VR)、永磁式步進電機(PM)、混合式步進電機(HS),三種步進電機的特點各不相同。
1)永磁式步進電機一般為兩相,轉(zhuǎn)矩和體積較小,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度或15度;
2)反應(yīng)式步進電機一般為三相,可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出,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,一般為1.5度、但動態(tài)性能差、噪聲、振動都很大,可靠性難保證。反應(yīng)式步進電機的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成,定子上有多相勵磁繞組,利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
3)混合式步進電機是指混合了永磁式和反應(yīng)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(fù)雜、成本相對較高。它又分為兩相和五相:兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為 0.72度。這種步進電機的應(yīng)用最為廣泛,也是雷利(HDB)所選用的步進電機。