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步进电机的分类、结构和原理

来源:aoa体育官网下载    作者:aoa体育官网下载     发布时间:2022-01-19 01:44:53     浏览量:57

  依据转矩发生原理,步进电机可分为励磁型、无功型和混合式步进电机,步进电机按定子数可分为单定子步进电机、双定子步进电机和多定子步进电机。步进电机按励磁相数可分为三相、四相、五相和六相步进电机,依据步进电机各相绕组的散布规则,将步进电机分为径向分相和轴相步进电机。

  步进电机一次切换定子绕组的磁化电流时,转子会切换一个固定的视点,称为步距角。因为步距角一般是由开关相电流发生的旋转力矩来取得的,因而每相极数应该是偶数。步进电机一般有两个以上的相位,当然也有一些特别的单相步进电机只要一个线圈。尽管它只要一个相位,但它实际上是一个由线圈驱动转子旋转而引起的磁通方向回转,步进电机的相数有单相、两相、三相、四相和五相。现在运用的步进电机大多选用永磁转子,永磁体广泛运用的原因是功率和高分辨率。

  步进障其倍电机即便在中止工作时,也相同有供给电流经过步进电机。 因而步进电机具有自我坚持力,而且自我坚持力的最大值,被称为鼓励最大中止转矩。运隔呈价行形式一般分为自起动和加减速形式,不需求设定加速和减顶超速时刻,即可瞬间到达发动和中止的自起动形式;设定加速和减速时刻,逐步将脉冲速度加速(减慢)的加减速运转形式。

  步进电机分辨率越高,定位精度越高,为了取得高分辨率,咱们应该规划更多的极点,永磁转子坐落转子铁芯表面面的N极和S极之间。转子磁极数是N极和S极之和,这是一个简化的解说,假定磁极对数为1,转子永磁步进电机的步距角为θs,下式表明,其间Nr为转子磁极对数,P为定子相数:

  上式的物理含义:转子旋转一个圆,机械角为360度,假如除以2Nr,相当于180度/Nr的机械角,也便是说,用步距角除以定子相位能够得到机械角。

  步距角越小,分辨率越高,因而,为了进步步进电机的分辨率,有必要添加转子的对数Nr或选用定子相数P较多的多项式办法,机械加工约束了Nr的进步,因而需求两种办法来制造高分辨率的步进电机。步进电机驱动电路的使命是经过对步进电机各相线圈的次序指令来切换直流电源的电流,下图为三相VR型步进电机绕组加电源的原理图,其间驱动电路用开关表明。

  在上图中,当开关接通时,衔接榜首相绕组,当切换到第二相的次序时,S1将接通为断开状况,S2将接通为接通状况。这样,电机转子旋转一个固定的视点,固定的视点只取决于定子数和转子齿数的联系,这是电机旋转的固有阶跃角。类似地,S3顺次翻开状况,S2封闭,电机转子再次旋转一个阶跃角。反过来,一旦电路被切换,电机就会以固有的视点旋转。

  假如切换n次,则转子旋转n倍阶跃角,假如没有指令,则转子中止旋转。电机以步距角为相位,旋转视点由电机的结构决议,假如将负载与电机轴衔接,则可操控旋转视点的方位,改动开关的开关速度(脉冲频率),然后可改动转速。因而,改动转速便是改动上图中开关S1、S2、S3的开关频率,即开关S1、S2、S3的开关频率与转子转速成正比。

  步进电机用处非常广泛,除了工厂內的出产设备外,也常用在半导体、医疗仪器、 车站的主动售票机、银行取款机等。步进电机除了用在分度盘等旋转用处以外,也可与螺杆、皮带等组合做直线运动,步进电机除了标准型的电机与驱动器使用外,还能够作減速机以及网络通訊等用处的。

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