四相步進電機是一種采用單極性的直流電機,四相步進電機的各相繞組按照相應(yīng)的時序通電以后就可以運轉(zhuǎn)作工,不過很多用戶對于四相步進電機的概念比較模糊,今天我們就從四相步進電機的工作原理和特點來了解伺服電機。

四相步進電機工作原理

四相步進電機的原理是通過改變氣隙的導電性來產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。

1.通常,電機的轉(zhuǎn)子是一個永磁體。當電流流過定子繞組時,定子繞組產(chǎn)生一個矢量磁場。磁場將驅(qū)動轉(zhuǎn)子以一定的角度旋轉(zhuǎn),因此轉(zhuǎn)子的一對磁場的方向與定子的磁場方向一致。當定子的矢量磁場以一個角度旋轉(zhuǎn)時。轉(zhuǎn)子也隨著磁場以一個角度旋轉(zhuǎn)。

2.每輸入一次電脈沖,電機旋轉(zhuǎn)一個角度,向前走一步。輸出的角位移與脈沖輸入的數(shù)目成正比,轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組的開機順序,電機就會倒轉(zhuǎn)。

3.因此,可以通過控制脈沖的個數(shù)和頻率以及電機各相繞組的帶電順序來控制步進電機的旋轉(zhuǎn)。

4.四相步進電機由單極直流電源供電。只要步進電機的相繞組按適當?shù)臅r間順序通電,步進電機的步進電機就可以一步一步地旋轉(zhuǎn)。

5.當步進驅(qū)動器接收到脈沖信號時,驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向旋轉(zhuǎn)一個固定的角度,其旋轉(zhuǎn)以固定的角度一步一步地運行。

6.角位移可以通過控制脈沖數(shù)來控制,從而達到精確定位的目的;同時,可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)速和加速度,從而達到調(diào)速的目的。

四相步進電機主要特征

1.一般步進電機的精度為步進角的3-5%,不累加。

2.允許出現(xiàn)步進電機的最高溫度。

由于步進電機的高溫會使電機的磁性材料退磁,導致轉(zhuǎn)矩下降甚至步進損耗,因此電機的出現(xiàn)所允許的最高溫度應(yīng)取決于電機不同磁性材料的退磁點。一般來說,磁性材料的退磁點在130度以上,有些甚至高達200攝氏度,因此步進電機的外部溫度為80-90攝氏度。

3.步進電機的轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的增加而減小。

步進電機旋轉(zhuǎn)時,電機各相繞組的電感形成反電勢;頻率越高,反電勢越大。在其作用下,相電流隨頻率(或速度)的增加而減小,導致轉(zhuǎn)矩減小。

4.步進電機可以低速正常運行,但如果速度高于某一速度,則不能起動,并伴有哨聲。

由于四相步進電機相位均勻,驅(qū)動電路的功率管為16,定子主極數(shù)為16,是兩相步進電機的兩倍,因此驅(qū)動結(jié)構(gòu)復雜,成本高,僅用于特殊用途。

四相步進電機簡單來說就是內(nèi)部引線不同的步進電機,四相步進電機的內(nèi)部引線主要有5根,也有6根引線的步進電機。相信通過文中對四相步進電機的工作原理和四相步進電機的特點的介紹,用戶對于四相步進電機的了解會更進一步。