步进电机原理及使用说明

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所属分类:照明电气

年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上,对于数字化的控制变得更为容易。

在每交换半步的过程中,由于其中一个绕组没有通电,所以作用在转子上的电磁力要小,造成了力矩的净损失。

仅仅处于一种盲目的仿制阶段。

步进电机是一种控制电机,不使用反馈回路,就能进行速度控制及定位控制,即所谓的电机开环控制,不使用反馈回路,其应用主要以处理办公业务能力很强的OA(OfficeAutomation,办公自动化)机器和FA(FactoryAutomation工厂自动化)机器为核心,并广泛的应用于医疗器械、计量仪器、汽车、游戏机等。

我们将两个线圈进行标识为A和B,如下图:这是给线圈A通电,如下图:转子齿是S极,线圈会产生磁场,由于异性相吸,所以红色的定子齿会和转子齿相吸引,由于同性互斥,所以黄色的齿会排斥转子齿。

永磁式步进电机一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度,对7.5度步矩而言,典型的极数为。

线(单极性)电机,当其绕组的通电方向顺序按照OA->OB->OC->OD四个状态周而复始进行变化,每变化一次,电机运转一步,即1.8度。

可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

年前后开始以控制为目的的尝试,应用于氢弧灯的电极输送机构中。

**额定电压**:指电机可以长期连续工作的电压。

鉴于此,温州大学的杨福餐和河南科技大学的吴龙奇两位专家,就他们所从事的研究内容写成系列文章,希望能对有关业内人士有所启发。

因为B段里的定子齿相对A段里的齿错开l/4齿距,故转子将在同一方向进一步受到驱动。

横封轮每转一周的总时间与横封所需要的时间都是恒定的,要满足速度同步的要求,可以将步进电机一周内的转速分成两部分,一部分首先满足速度同步的要求,而另外空载的部分满足一周总时间的要求。

**步进电机和伺服电机矩频特性不同**步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在0~900RPM。

如施加负载,转子磁…

转子为圆环,激磁线圈的定子在内部,其外圆旋转结构的电机称为外转子电机。

在一些分度控制的应用中,步进电机转到角度停止,锁定力矩较大,交流伺服则是在受外力位置丢失以后再找回位置,这个过程可能造成加工误差。

图4显示了该电动机结构的简化示例。

当从A相通电转为A和B同时通电时,转子齿将同时受到A相绕组产生的磁场和B相绕组产生的磁场的共同吸引,转子齿只好停在A和B两相磁极之间,转子转过1.5°。

虽然两者在位置控制方式上十分相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。

另一方面,微型计算机与数字控制技术的发展,又将是作为数控系统执行部件的直线步进电机应用到其它领域,例如电加工机床、小功率机械加工机床、测量仪器、光学和医疗仪器以及包装机械等。

由于步进电机工作原理易学易用,成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不易损坏,非常适合于微电脑和单片机控制,因此近年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用.步进电机的种类和特点步进电机在构造上有三种主要类型:反应式(VariableReluctance,VR)、永磁式(PermanentMagnet,PM)和混合式(HybridStepping,HS。

PM型除单相式以及PM…

混合式(即HB型)步进电机有两相、三相、五相式,转子因与相数无关,而采用相同转子,本课以两相HB型混合式步进电机为…

转子由硅钢片或电工纯铁棒等导磁体构成,转子外表面为多齿结构(转子的齿槽在转动时产生磁阻变化故称为变磁阻电机,简称V…

前一节课是根据定子相数进行步进电机的分类,从本节课开始即后面的两节课将根据转子的结构对步进电机进行分类。

齿轮帽本身不带磁性,但是和永磁铁挨一起了,就有了磁性,如下图:看完了转子,我们来分析定子。

因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。

用百分比表示:误差/步距角*100%。

**保持转矩**:电机通电但没有转动时,定子锁定转子的力矩。

反应式步进电机结构简单,生产成本低,步距角小;但动态性能差。

依次类推,A、B、C、D四相绕组轮流供电,则转子会沿着A、B、C、D方向转动。

其将电脉冲信号转变为角位移或线位移,是现代数字程序控制系统中的主要执行元件,应用极为广泛。

在第4步中,A相关闭、B相通电,极性与第2步相反。

其特点是动态性能好、输出力矩大,但这种电机精度差,步矩角大(一般为7.5°或15°。

该设计使得电子驱动器简单化。

为了实现良好的封口质量,还可以通过步进电机对横封轮实现非衡速的控制模式,就是在横封的每一点上都实现速度同步。

而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿,2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。

当A相绕组断电,B相绕组通电时,形成B相定子磁极(BB方向磁场),产生反应力,吸引转子顺时针转过3°,使转子齿与B相定子磁极小齿对齐。

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