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步進電機的簡單定義:
步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為不連續(xù)的機械運動的機電裝置。
當施加適當?shù)碾娒}沖指令時,電機轉(zhuǎn)子的出軸或外轉(zhuǎn)子將會以不連續(xù)的步進增量旋轉(zhuǎn)。
步進電機的旋轉(zhuǎn)與施加的脈沖之間有幾個方面的直接關(guān)系:
首先步進電機所加脈沖的順序直接決定著步進電機轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向。
其次步進電機轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的速度取決于步進電機所加脈沖的頻率,而步進電機旋轉(zhuǎn)的角度或者圈數(shù)和所加的脈沖數(shù)成正比。
開環(huán)控制:
步進電機最有意義的一個優(yōu)點就是在開環(huán)系統(tǒng)里可以實現(xiàn)精確的控制。開環(huán)控制意味著不需要關(guān)于(轉(zhuǎn)子)
位置方面的反饋信息。這種控制避免了使用昂貴的傳感器以及象光學編碼器這樣的反饋設(shè)備,因為只需要
跟蹤輸入的步進脈沖就可以知道你(步進電機轉(zhuǎn)子)的位置。
步進電機的種類
步進電機有三個基本
磁阻變化式/反應(yīng)式/感應(yīng)式
永磁式
混合式/永磁感應(yīng)子式
1. 反應(yīng)式
這種類型的步進電機出現(xiàn)的時間較早,從結(jié)構(gòu)方面講,這也許是最容易理解的電機。這種步進電機
由帶齒的軟磁鐵芯轉(zhuǎn)子和帶繞組的定子組成。當步進電機定子繞組直流電激磁時,相應(yīng)的極就被磁化。當步進電機轉(zhuǎn)子的齒
被吸向激磁的定子極時,就產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)。
2. 永磁式
永磁式步進電機是一種低成本、低分辨率形式的步進電機。該步進電機典型的步距角是 7.5 度到 15 度
(48-20 步/轉(zhuǎn))。顧名思義,永磁式樣是在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中增加了永磁體,和反應(yīng)式相比其轉(zhuǎn)子上不再有齒條,
替代的是采用 N 極和 S極(沿軸向)交替平行放置充磁磁條的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式。和反應(yīng)式步進電機相比,永磁式步進電機顯示
了力矩較高的特點。
3. 混合式
混合式步進電機比永磁式步進電機要貴很多,而在每步的分辨率、力矩以及速度方面的性能也比永磁式步進電機好得多。一般
下混合式步進電機的步距角是從 3.6 度到 0.9 度(100-400 步/轉(zhuǎn))。混合式步進電機集中了反應(yīng)式步進電機和永磁式步進電機的優(yōu)點。
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