步進(jìn)電機(jī)是一種控制電機(jī)可以準(zhǔn)確的控制電機(jī)運(yùn)作。步進(jìn)電機(jī)的的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)和前進(jìn)和步進(jìn)電機(jī)的角位移、和脈沖都有一定的關(guān)系,步進(jìn)電機(jī)還有一個(gè)名字叫做脈沖電機(jī)。今天我們就來說說步進(jìn)電機(jī)的作工原理吧。

步進(jìn)電機(jī)的工作原理

1.步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。

(1)在無過載的情況下,電動(dòng)機(jī)的速度和停止位置僅取決于脈沖信號(hào)的頻率和數(shù)量,不受負(fù)載變化的影響。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到脈沖信號(hào)時(shí),它將驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 在設(shè)定方向上的固定角度。

(2)步進(jìn)電機(jī)可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量,從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度,從而達(dá)到調(diào)速的目的。

2.步進(jìn)電機(jī)工作原理當(dāng)電流流過定子繞組時(shí),定子繞組產(chǎn)生-矢量磁場(chǎng)。 該磁場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度,使得轉(zhuǎn)子的一對(duì)磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一致。

(1)當(dāng)定子的矢量磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度時(shí)。 轉(zhuǎn)子也與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。 每次輸入電脈沖,電動(dòng)機(jī)都會(huì)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。 它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比,速度與脈沖頻率成正比。 改變繞組的通電順序,電動(dòng)機(jī)將反轉(zhuǎn)。 因此,可以通過控制電動(dòng)機(jī)的各相繞組的脈沖數(shù),頻率以及通電順序來控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)。

(2)通常見到的各類電機(jī),內(nèi)部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻,通電會(huì)產(chǎn)生損耗,損耗大小與電阻和電流的平方成正比,這就是我們常說的銅損,如果電流不是標(biāo)準(zhǔn)的直流或正弦波,還會(huì)產(chǎn)生諧波損耗;點(diǎn)擊了解:如何在伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)中選擇呢?

(3)鐵心有磁滯渦流效應(yīng),在交變磁場(chǎng)中也會(huì)產(chǎn)生損耗,期小與材料,電流,頻率,電壓有關(guān),這叫鐵損。銅損和鐵損都會(huì)以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來,從而影響電機(jī)的效率。

(4)步進(jìn)電機(jī)一般追求定位精度和力矩輸出,效率比較低,電流一般比較大,且諧波成分高,電流交變的頻率也隨轉(zhuǎn)速而變化,因而步進(jìn)電機(jī)普遍存在發(fā)熱情況,且情況比一般交流電機(jī)嚴(yán)重。

3.步進(jìn)電機(jī)是四相步進(jìn)電機(jī),采用單極性直流電源供電。只要對(duì)步進(jìn)電機(jī)的各相繞組按合適的時(shí)序通電,就能使步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)。

(1)四相步進(jìn)電機(jī)按照通電順序的不同,可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。

(2)單四拍與雙四拍的步距角相等,但單四拍的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小。點(diǎn)擊了解:伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)區(qū)別有哪些?

(3)八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩又可以提高控制精度。

常見的控制電機(jī)除了步進(jìn)電機(jī)以外還有伺服電機(jī),兩種電機(jī)的基本功用都是控制相應(yīng)的電機(jī)作工,因此在很多方面我們都可以看到步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的應(yīng)用。不過兩種控制電機(jī)主要擅長(zhǎng)的領(lǐng)域還是有一定的區(qū)別的。