步進電機 什麼是步進電機?

2021-10-25 12:26:16 字數 1779 閱讀 8766

1.什麼是步進電機

步進電機是將電脈衝訊號轉變為角位移或線位移的開環控制電機,是現代數字程式控制系統中的主要執行元件,應用極為廣泛。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決於脈衝訊號的頻率和脈衝數,而不受負載變化的影響,當步進驅動器接收到乙個脈衝訊號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動乙個固定的角度,稱為「步距角」,它的旋轉是以固定的角度一步一步執行的。可以通過控制脈衝個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。

步進電機是一種感應電機,它的工作原理是利用電子電路,將直流電變成分時供電的,多相時序控制電流,用這種電流為步進電機供電,步進電機才能正常工作,驅動器就是為步進電機分時供電的,多相時序控制器。

2.步進電機的工作原理

步進電機驅動器根據外來的控制脈衝和方向訊號,通過其內部的 邏輯電路,控制步進電機的繞組以一定的時序正向或反向通電, 使得電機正向/反向旋轉,或者鎖定。

以1.8度兩相步進電機為例:當兩相繞組都通電勵磁時,電機輸出 軸將靜止並鎖定位置。在額定電流下使電機保持鎖定的最大力矩 為保持力矩。如果其中一相繞組的電流發生了變向,則電機將順 著乙個既定方向旋轉一步(1.8度)。同理,如果是另外一項繞 組的電流發生了變向,則電機將順著與前者相反的方向旋轉一步 (1.8度)。當通過線圈繞組的電流按順序依次變向勵磁時,則電 機會順著既定的方向實現連續旋轉步進,執行精度非常高。對於 1.8度兩相步進電機旋轉一周需200步。

兩相步進電機有兩種繞組形式:雙極性和單極性。 雙極性電機每相上只有乙個繞組線圈,電機連續旋轉時電流要在 同一線圈內依次變向勵磁,驅動電路設計上需要八個電子開關進 行順序切換。

單極性電機每相上有兩個極性相反的繞組線圈,電機連續旋轉時 只要交替對同一相上的兩個繞組線圈進行通電勵磁。驅動電路設 計上只需要四個電子開關。 在雙極性驅動模式下,因為每相的繞組線圈為100%勵磁,所以 雙極性驅動模式下電機的輸出力矩比單極性驅動模式下提高了約 40%。

3.特點

(1)什麼是脈衝訊號?

脈衝訊號是乙個電壓反覆在on 和off 之間改變的電訊號。

每個on/off 週期被記為乙個脈衝。單個脈衝訊號指令使電機出力軸轉動一步。

對應電壓on 和off 情況下的訊號電平被分別稱為「h」和「l」。

(2)轉動距離與脈衝數成比例關係

步進電機的轉動距離正比於施加到驅動器上的脈衝訊號數(脈衝數)。

步進電機轉動(電機出力軸轉動角度)和脈衝數的關係如下所示:

(3)轉速與脈衝頻率成比例關係

步進電機的轉速與施加到驅動器上的脈衝訊號頻率成比例關係。

電機的轉速[r/min] 與脈衝頻率[hz] 的關係如下(整步模式):

步進電機與伺服電機

步進電機 步進電機是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到乙個脈衝訊號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動乙個固定的角度 稱為 步距角 它的旋轉是以固定的角度一步一步執行的。可以通過控制脈衝個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的 同時可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度...

步進電機原理

步進電機是將電脈衝訊號轉變為角位移或線位移的開環控制項。在非超載的情況下,電機的轉速 停止的位置只取決於脈衝訊號的頻率和脈衝數,而不受負載變化的影響,當步進驅動器接收到乙個脈衝訊號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動乙個固定的角度,稱為 步距角 它的旋轉是以固定的角度一步一步執行的。可以通過控制脈衝個...

步進電機總結

步進電機分為單極性和雙極性 單極性,com端一直通電,通過另外四相的組合,實現正反轉 電流方向 半步等功能 雙極性,通過各相位的通電組合實現轉動,半步等功能,細分器是通過改變各相的電流大小,使得轉子在乙個整步中的不同位置 64細分等 靜態指標術語 相數 相數越多,步距角越小 拍數 指電機轉過乙個齒輪...