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步進(jìn)電機(jī)工作原理圖解,三分鐘看懂真相
發(fā)布時間:2020-10-10 02:39:26
步進(jìn)電機(jī)的工作原理是將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械角位移的控制電機(jī)。所謂的電脈沖與脈沖相似。當(dāng)感覺到脈搏時,它與脈搏的高水平相似。當(dāng)感覺不到脈搏時,它是低電平。這是電脈沖信號。角位移的單位是弧度。
步進(jìn)電機(jī)可分為反應(yīng)式、永磁式和混合式。都有自己的優(yōu)勢。根據(jù)實際需求選型,反應(yīng)式的步距角小、精度高、永磁式的力矩大?;旌鲜骄哂芯雀?、轉(zhuǎn)矩大的特點,但成本較高。以反應(yīng)式為例,說明了步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。步進(jìn)電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成:定子和轉(zhuǎn)子在學(xué)習(xí)了直流電機(jī)后并不陌生。但是,對于三相步進(jìn)電機(jī),定子和轉(zhuǎn)子上分別有六極和四極。在上圖中,a和a'形成a相;B和B'形成a相;C和C'形成a相。所以這個步進(jìn)電機(jī)是三相步進(jìn)電機(jī)。
當(dāng)步進(jìn)電機(jī)接收到電脈沖信號時,會相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)一個固定的角度。這個固定角度是步進(jìn)電機(jī)的一個重要參數(shù),即步距角。具體地說,當(dāng)步進(jìn)電機(jī)接收到電脈沖信號時,a與電連接,在a方向上的磁通量通過轉(zhuǎn)子形成閉合電路。如果轉(zhuǎn)子與磁場軸之間有一定的夾角,轉(zhuǎn)子將在磁場的作用下被磁化,以吸引轉(zhuǎn)子,使轉(zhuǎn)子與定子的輪齒對齊并停止旋轉(zhuǎn)。也就是說,a通電,使轉(zhuǎn)子1、3齒與AA'對齊;B通電,使轉(zhuǎn)子2、4齒與BB'在下一個脈沖信號出現(xiàn)時對齊;C通電,使轉(zhuǎn)子3、1齒與CC'在第三個脈沖信號出現(xiàn)時對齊。該驅(qū)動方式為三相三拍驅(qū)動方式。如下圖所示:

因此,步進(jìn)電機(jī)按脈沖數(shù)旋轉(zhuǎn),脈沖數(shù)將根據(jù)需要旋轉(zhuǎn)。因此,步進(jìn)電機(jī)可以達(dá)到精確定位的目的;同時,可以通過控制脈沖頻率,即發(fā)出脈沖的時間長短,來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和加速度,從而達(dá)到調(diào)速的目的。每次輸入電脈沖時,電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個角度前進(jìn)一步。其輸出角位移與輸入脈沖數(shù)成正比,轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組的功率順序,控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。也就是說,如果a、B、C相的通電順序為正旋轉(zhuǎn),那么如果遵循C、B、a相的通電順序,電機(jī)將反轉(zhuǎn)。因此可以通過控制電機(jī)各相繞組的脈沖數(shù)、頻率和功率序列來控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)。
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