【導(dǎo)讀】步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號,轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制電機(jī),在非超載的情況下,電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù),而不受負(fù)載變化的影響。步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的,可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的,同時可以通過控制脈沖頻率,來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達(dá)到調(diào)速的目的。
步進(jìn)電機(jī)在工作時的位置和速度信號不反饋給控制系統(tǒng),所以不需要反饋電路,這就使得步進(jìn)電機(jī)控制簡單、精度高,當(dāng)您希望將轉(zhuǎn)子驅(qū)動至指定位置時,非步進(jìn)電機(jī)需要根據(jù)反饋電路來確定轉(zhuǎn)子的位置。但是,步進(jìn)電機(jī)卻不需要這些反饋,因?yàn)樗梢院唵蔚貓?zhí)行多個步進(jìn)。
步進(jìn)電機(jī)和其它電機(jī)比較優(yōu)缺點(diǎn)都非常的突出,具體來說,步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括電機(jī)操作簡單,易于通過脈沖信號輸入到電機(jī)進(jìn)行控制;不需要反饋電路來反饋旋轉(zhuǎn)軸的位置和速度信息(開環(huán)控制);由于沒有接觸電刷可靠性更高。當(dāng)然,在諸多優(yōu)點(diǎn)的襯托下,步進(jìn)電機(jī)的缺點(diǎn)也同樣直接,例如需要脈沖信號輸出電路;當(dāng)控制不適當(dāng)?shù)臅r候,可能會出現(xiàn)同步丟失現(xiàn)象;由于在旋轉(zhuǎn)軸停止后仍然存在電流而產(chǎn)生熱量。
步進(jìn)電機(jī)的分類
步進(jìn)電機(jī)有很多種分類標(biāo)準(zhǔn),按輸出功率對電機(jī)進(jìn)行分類時,步進(jìn)電機(jī)如下圖所示。步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)較大的輸出轉(zhuǎn)矩,因此能直接帶動較大負(fù)載,適合部分大功率的控制應(yīng)用。
按電源對電機(jī)進(jìn)行分類時,步進(jìn)電機(jī)屬于直流電機(jī)分類中的特殊一項(xiàng),由于步進(jìn)電機(jī)沒有換相碳刷,轉(zhuǎn)動是靠步進(jìn)驅(qū)動給的旋轉(zhuǎn)磁場,因此理論上步進(jìn)電機(jī)也可以算是一種直流無刷電機(jī)。
當(dāng)然,除了功率和供電電源方式外,電機(jī)系統(tǒng)還有其他基于電機(jī)結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)原理的分類方式。比如步進(jìn)電機(jī)有兩種類型,分別是單極型和雙極型。在相同電流且相同轉(zhuǎn)矩輸出的條件下,單極型步進(jìn)電機(jī)比雙極型步進(jìn)電機(jī)多一倍的線圈,成本更高,控制電路的結(jié)構(gòu)也不一樣,目前市場上流行的大多是雙極型步進(jìn)電機(jī)。
此外,步進(jìn)電機(jī)在構(gòu)造上通常按照轉(zhuǎn)子特點(diǎn)和定子繞組數(shù)量進(jìn)行分類。比如按定子數(shù)量來分類時,若有兩個定子,則稱為“2相電機(jī)”;若有三個定子,則稱為“3相電機(jī)”;若有五個定子,則稱為“5相電機(jī)”。
當(dāng)步進(jìn)電機(jī)按轉(zhuǎn)子類型進(jìn)行分類時,可以分為由永磁體制成的轉(zhuǎn)子(PM型)、帶轉(zhuǎn)子齒的齒輪形轉(zhuǎn)子(VR型)以及與永磁體組合的齒輪形轉(zhuǎn)子(HB型)等幾類。
通過本期芝識課堂的介紹,相信大家已經(jīng)對步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)和各種分類有了一個基本的了解,下一課我們將帶大家更深入的了解步進(jìn)電機(jī)的工作原理,敬請期待!
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