步進(jìn)電機(jī)的工作原理

編輯:市場(chǎng)部   來(lái)源:原創(chuàng)   日期:2021-12-29  

       步進(jìn)電機(jī)的工作原理
       步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種把電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移的控制電機(jī)。所謂電脈沖,類(lèi)似于脈搏,感受到脈搏跳動(dòng)的時(shí)候類(lèi)似于脈沖的高電平,不跳的時(shí)候?yàn)榈碗娖剑@就是電脈沖信號(hào)。角位移單位是弧度。

 

        步進(jìn)電機(jī)可分為反應(yīng)式,永磁式,混合式。各有優(yōu)點(diǎn),按實(shí)際需求選擇,反應(yīng)式的步距角小,精度高;永磁式的力矩大?;旌鲜降木哂芯雀?,力矩大的特點(diǎn),但成本高。下面以反應(yīng)式為例說(shuō)明步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。步進(jìn)電機(jī)主要由兩部分構(gòu)成:
 
       定子和轉(zhuǎn)子。定子和轉(zhuǎn)子在學(xué)過(guò)直流電機(jī)后就不陌生了。但是,步進(jìn)電機(jī)以三相的為例,其定子和轉(zhuǎn)子上分別有六個(gè)、四個(gè)磁極。上圖中,A與A組成一相;B與B為一相;C與C為一相。所以此步進(jìn)電機(jī)為三相步進(jìn)電機(jī)。
 
       步進(jìn)電機(jī)接收到一個(gè)電脈沖信號(hào),就會(huì)相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度,這個(gè)固定的角度,就是步進(jìn)電機(jī)其中的一個(gè)重要參數(shù),步距角。細(xì)致來(lái)說(shuō),當(dāng)步進(jìn)電機(jī)接收到一個(gè)電脈沖信號(hào)后,A 相通電,A 方向的磁通經(jīng)轉(zhuǎn)子形成閉合回路。若轉(zhuǎn)子和磁場(chǎng)軸線(xiàn)方向原有一定角度,則在磁場(chǎng)的作用下,轉(zhuǎn)子被磁化,吸引轉(zhuǎn)子,使轉(zhuǎn)、定子的齒對(duì)齊停止轉(zhuǎn)動(dòng)。即A 相通電使轉(zhuǎn)子1、3齒和 AA' 對(duì)齊;下一個(gè)脈沖信號(hào)來(lái), B 相通電使轉(zhuǎn)子2、4齒和 BB對(duì)齊;第三個(gè)脈沖信號(hào)來(lái)后, C 相通電使轉(zhuǎn)子3、1齒和 CC' 對(duì)齊。這種驅(qū)動(dòng)方式即為三相三拍驅(qū)動(dòng)方式。
 
       所以,步進(jìn)電機(jī)是靠脈沖數(shù)量來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)的,需要轉(zhuǎn)多少圈就給相應(yīng)個(gè)數(shù)的脈沖數(shù)。因此,步進(jìn)電機(jī)能夠達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度,也就是控制多長(zhǎng)時(shí)間給一個(gè)脈沖,從而達(dá)到調(diào)速的目的。每輸入一個(gè)電脈沖,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度前進(jìn)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,控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)。即如果按照A、B、C相的通電順序?yàn)檎D(zhuǎn),那么按照C、B、A相的順序通電則電機(jī)就會(huì)反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動(dòng)機(jī)各相繞組的通電順序來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。