步进电机工作原理
当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。
当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。
它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序,电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。
步进电机转矩的选择
步进电机的保持转矩类似于传统电机的“功率”。当然,也有本质区别。步进电机的物理结构与交直流电机完全不同,电机的输出功率是可变的。通常,根据需要的扭矩(即被驱动物体的扭矩)来选择哪种类型的电机。例如扭矩为0.6NM以下,选择28、35、42(电机的本体直径或方形度,单位:mm;如果扭矩大于0.6nm,选择57电机比较合适。如果扭矩为几牛米以上,选用86、110等规格的步进电机。
步进电机转速的选择
还应特别考虑电机的速度。因为电机的输出扭矩与转速成反比。也就是说,在低速时(每分钟几百转以下,它的输出扭矩很大),而在高速时(1000转--9000转),扭矩很小。当然,有些工况需要高速电机,所以需要测量步进电机的线圈电阻、电感等指标。选择电感较小的电机作为高速电机可以获得较大的输出转矩。反之,当要求低速大扭矩时,尽量选择十几或几十MH的电感,大一点的电阻。
步进电机的基本概念
1相步进电机的相指的是线圈组数(绕组),产生不同对N、S极磁场的激磁线圈对数。三、四、五相步进电机分别对应有3、4、5组线圈,常见的有四相步进电机。
2引线引线即步进电机外部的接出线,和相数没有必然的联系,是根据实际需要来决定的。步进电机的引出线有很多种,我们这里只着重介绍几种常用类型的引线形式,两相电机的引出线是4根或8根;四相电机的引出线是5根、6根或8根;三相电机的引出线是3根或6根;五相电机的引出线是5根、6根或10根。比如,8根引出线的两相电机,可以根据使用要求并接成4根线的两相电机。
3极分为单极性和双极性。如果步进电机的线圈是单向导电的,那么这个步进电机是单极性的,相反,如果线圈是双向导电的,那么就是双极性的。
4步距角(分辨率)当步进电机切换一次定子绕组的激励电流的时候,转子就旋转一个固定的角度,这叫做步距角,也称分辨率。有0.36°、0.72°、0.9°、1.2°、1.8°、3.75°、7.5°、15°、18°等。而这个步距角,就是由切换的相电流的产生的旋转力矩得到的。
5步数步数即线圈每圈的步数, 通常步进电机的每圈步数从4到1000不等。两相步进电机的每圈步数通常有200步和400步两种;三相步进电机的每圈步数通常有300步;五相步进电机的每圈步数通常有500步和1000步两种。
以上信息由专业从事步进电机驱动器公司的坦途自动化于2025/4/2 21:42:24发布
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