步進電機是一種控制電機可以準確的控制電機運作。步進電機的的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動和前進和步進電機的角位移、和脈沖都有一定的關(guān)系,步進電機還有一個名字叫做脈沖電機。今天我們就來說說步進電機的作工原理吧。

步進電機的工作原理

1.步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電機件。

(1)在無過載的情況下,電動機的速度和停止位置僅取決于脈沖信號的頻率和數(shù)量,不受負載變化的影響。當(dāng)步進驅(qū)動器接收到脈沖信號時,它將驅(qū)動步進電動機 在設(shè)定方向上的固定角度。

(2)步進電機可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達到調(diào)速的目的。

2.步進電機工作原理當(dāng)電流流過定子繞組時,定子繞組產(chǎn)生-矢量磁場。 該磁場會帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度,使得轉(zhuǎn)子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。

(1)當(dāng)定子的矢量磁場旋轉(zhuǎn)一個角度時。 轉(zhuǎn)子也與磁場旋轉(zhuǎn)一個角度。 每次輸入電脈沖,電動機都會旋轉(zhuǎn)一個角度。 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,電動機將反轉(zhuǎn)。 因此,可以通過控制電動機的各相繞組的脈沖數(shù),頻率以及通電順序來控制步進電動機的旋轉(zhuǎn)。

(2)通常見到的各類電機,內(nèi)部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻,通電會產(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,如果電流不是標準的直流或正弦波,還會產(chǎn)生諧波損耗;點擊了解:如何在伺服電機和步進電機中選擇呢?

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

(4)步進電機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,因而步進電機普遍存在發(fā)熱情況,且情況比一般交流電機嚴重。

3.步進電機是四相步進電機,采用單極性直流電源供電。只要對步進電機的各相繞組按合適的時序通電,就能使步進電機步進轉(zhuǎn)動。

(1)四相步進電機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)動力矩小。點擊了解:伺服電機與步進電機區(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)動力矩又可以提高控制精度。

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