步進(jìn)電機工作原理（感應(yīng)子式）

時間：2015-08-21作者：廣州市丙通電子元件有限公司瀏覽：246

步進(jìn)電機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機電元件。步進(jìn)電機的輸入量是脈沖序列，輸出量則為相應(yīng)的增量位移或步進(jìn)運動。正常運動情況下，它每轉(zhuǎn)一周具有固定的步數(shù)；做連續(xù)步進(jìn)運動時，其旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，不受電壓波動和負(fù)載變化的影響。由于步進(jìn)電動機能直接接受數(shù)字量的控制，所以特別適宜采用微機進(jìn)行控制。這就是簡要的步進(jìn)電機工作原理。

1.步進(jìn)電機的種類。目前常用的有三種步進(jìn)電機：

　　(1)反應(yīng)式步進(jìn)電動機(VR)。反應(yīng)式步進(jìn)電動機結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，步距角??；但動態(tài)性能差。

　　(2)永磁式步進(jìn)電動機(PM)。永磁式步進(jìn)電動機出力大，動態(tài)性能好；但步距角大。

? ? ? (3)混合式步進(jìn)電動機(HB)。混合式步進(jìn)電動機綜合了反應(yīng)式、永磁式步進(jìn)電動機兩者的優(yōu)點，它的步距角小，出力大，動態(tài)性能好，是目前性能較高的步進(jìn)電動機。它有時也稱作永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動機。

二、步進(jìn)電機工作原理（感應(yīng)子式）

（一）反應(yīng)式步進(jìn)電機原理由于反應(yīng)式步進(jìn)電機工作原理比較簡單。下面先敘述三相反應(yīng)式步進(jìn)電機原理。

? ?1、結(jié)構(gòu)：電機轉(zhuǎn)子均勻分布著很多小齒，定子齒有三個勵磁繞阻，其幾何軸線依次分別與轉(zhuǎn)子齒軸線錯開。0、1/3て、2/3て,（相鄰兩轉(zhuǎn)子齒軸線間的距離為齒距以て表示），即A與齒1相對齊，B與齒2向右錯開1/3て，C與齒3向右錯開2/3て，A'與齒5相對齊，（A'就是A，齒5就是齒1）

? ?2、旋轉(zhuǎn)：如A相通電，B，C相不通電時，由于磁場作用，齒1與A對齊，（轉(zhuǎn)子不受任何力以下均同）。如B相通電，A，C相不通電時，齒2應(yīng)與B對齊，此時轉(zhuǎn)子向右移過1/3て，此時齒3與C偏移為1/3て，齒4與A偏移（て-1/3て）=2/3て。如C 相通電，A，B相不通電，齒3應(yīng)與C對齊，此時轉(zhuǎn)子又向右移過1/3て，此時齒4與A偏移為1/3て對齊。如A相通電，B，C相不通電，齒4與A對齊，轉(zhuǎn)子又向右移過1/3て這樣經(jīng)過A、B、C、A分別通電狀態(tài)，齒4（即齒1**齒）移到A相，電機轉(zhuǎn)子向右轉(zhuǎn)過一個齒距，如果不斷地按A，B，C，A……通電，電機就每步（每脈沖）1/3て,向右旋轉(zhuǎn)。如按A，C，B，A……通電，電機就反轉(zhuǎn)。由此可見：電機的位置和速度由導(dǎo)電次數(shù)（脈沖數(shù)）和頻率成一一對應(yīng)關(guān)系。而方向由導(dǎo)電順序決定。不過，出于對力矩、平穩(wěn)、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用A-AB-B-BC－C-CA-A這種導(dǎo)電狀態(tài)，這樣將原來每步1/3て改變?yōu)?/6て。甚至于通過二相電流不同的組合，使其1/3て變?yōu)?/12て，1/24て，這就是電機細(xì)分驅(qū)動的基本理論依據(jù)。不難推出：電機定子上有m相勵磁繞阻，其軸線分別與轉(zhuǎn)子齒軸線偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且導(dǎo)電按一定的相序電機就能正反轉(zhuǎn)被控制—— 這是步進(jìn)電機旋轉(zhuǎn)的物理條件。只要符合這一條件我們理論上可以制造任何相的步進(jìn)電機，出于成本等多方面考慮，市場上一般以二、三、四、五相為多。

? ?3、力矩： 電機一旦通電，在定轉(zhuǎn)子間將產(chǎn)生磁場（磁通量Ф）當(dāng)轉(zhuǎn)子與定子錯開一定角度產(chǎn)生力F與（dФ/dθ）成正比。其磁通量Ф=Br*S Br為磁密，S為導(dǎo)磁面積 F與L*D*Br成正比 L為鐵芯有效長度，D為轉(zhuǎn)子直徑 Br=N·I/RN·I為勵磁繞阻安匝數(shù)（電流乘匝數(shù)）R為磁阻。力矩=力*半徑力矩與電機有效體積*安匝數(shù)*磁密成正比（只考慮線性狀態(tài)）因此，電機有效體積越大，勵磁安匝數(shù)越大，定轉(zhuǎn)子間氣隙越小，電機力矩越大，反之亦然。

（二）感應(yīng)子式步進(jìn)電機

? ?1、特點：感應(yīng)子式步進(jìn)電機與傳統(tǒng)的反應(yīng)式步進(jìn)電機相比，結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點，而定子激磁只需提供變化的磁場而不必提供磁材料工作點的耗能，因此該電機效率高，電流小，發(fā)熱低。因永磁體的存在，該電機具有較強的反電勢，其自身阻尼作用比較好，使其在運轉(zhuǎn)過程中比較平穩(wěn)、噪音低、低頻振動小。感應(yīng)子式步進(jìn)電機某種程度上可以看作是低速同步電機。一個四相電機可以作四相運行，也可以作二相運行。（必須采用雙較電壓驅(qū)動），而反應(yīng)式電機則不能如此。例如：四相，八相運行（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A）完全可以采用二相八拍運行方式.不難發(fā)現(xiàn)其條件為C= ,D= . 一個二相電機的內(nèi)部繞組與四相電機完全一致，小功率電機一般直接接為二相，而功率大一點的電機，為了方便使用，靈活改變電機的動態(tài)特點，往往將其外部接線為八根引線（四相），這樣使用時，既可以作四相電機使用，可以作二相電機繞組串聯(lián)或并聯(lián)使用。

? ?2、分類 感應(yīng)子式步進(jìn)電機以相數(shù)可分為：二相電機、三相電機、四相電機、五相電機等。以機座號（電機外徑）可分為：42BYG(BYG為感應(yīng)子式步進(jìn)電機代號）、57BYG、86BYG、 110BYG、（**標(biāo)準(zhǔn)），而像70BYG、90BYG、130BYG等均為國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。

? ?3、步進(jìn)電機的靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語相數(shù)：產(chǎn)生不同對較N、S磁場的激磁線圈對數(shù)。常用m表示。拍數(shù)：完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，或指電機轉(zhuǎn)過一個齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機為例，有四相四拍運行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍運行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角：對應(yīng)一個脈沖信號，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用θ表示。θ=360度（轉(zhuǎn)子齒數(shù)J*運行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為50齒電機為例。四拍運行時步距角為θ=360度/（50*4）=1.8度（俗稱整步），八拍運行時步距角為θ=360度/ （50*8）=0.9度（俗稱半步）。定位轉(zhuǎn)矩：電機在不通電狀態(tài)下，電機轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩（由磁場齒形的諧波以及機械誤差造成的）靜轉(zhuǎn)矩：電機在額定靜態(tài)電作用下，電機不作旋轉(zhuǎn)運動時，電機轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機體積（幾何尺寸）的標(biāo)準(zhǔn)，與驅(qū)動電壓及驅(qū)動電源等無關(guān)。雖然靜轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比，與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān)，但過份采用減小氣隙，增加激磁安匝來提高靜力矩是不可取的，這樣會造成電機的發(fā)熱及機械噪音。


廣州市丙通電子元件有限公司專注于機電工控,儀器儀表,工具勞保等

• 詞條

  詞條說明

• 銀晶油性脫模劑LR-11代理

  銀晶*離型劑LR系列： 1. LR-11油性脫模劑：適用于各種塑料、橡膠、玻璃、金屬工業(yè)制品生產(chǎn)脫模，具有脫模效果好，次數(shù)多，防銹、潤滑、不損模具和增加塑料表面光潔度已及毛紡潤滑、方便耐用等優(yōu)點。 2. LR-12中型脫模劑：適合油性和非油性之間的產(chǎn)品使用 3. LR-13干性脫模劑：適合二次加工，如噴漆、絲印、電鍍、燙金、透明制品及高精度電子產(chǎn)品印刷銀晶*離型劑LR系列適用范圍及特點：本品

• 霍尼韋爾紅外傳感器配件型號大全，長期供貨

  廣州市霍尼韋爾控制元器件有限公司長期優(yōu)惠供應(yīng)霍尼韋爾紅外傳感器和霍尼韋爾紅外傳感器配件，歡迎垂詢！ 常用的霍尼韋爾紅外傳感器型號主要包括： SE2470，SD2440，SE1450，SD1440，SE5470，SD5443，HOA080，SEP-4216， SDP-4206，SEP-4208，SDP-0323，SDP-3208，SEP-0322，SDP-0301，SME-2480， SMD-24

• 如何用CU250x-2基本定位功能設(shè)置間隙補償參數(shù)？

  西門子變頻器G120/G120D，CU250x-2：間歇補償使用基本定位功能 概要：間隙（也稱為空隙，間隙或無行程的反向的移動等）是當(dāng)轉(zhuǎn)動方向相反，電動機必須通過的距離或者角度，直到它開始在其他方向上開始移動。隨著適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，變頻器可以矯正由間隙引起的位置誤差。 問題：如何用CU250x-2基本定位功能設(shè)置間隙補償功能的參數(shù)？ 解答：間隙可以通過參數(shù)p2583來補償（Epos間隙補償）。激活這個

• 瑞士?富巴515系列壓力傳感器-中國總代理

  富巴515系列壓力傳感器的概述： -1 ... 0 - 600 bar OEM相對和**壓力傳感器 富巴515系列壓力傳感器結(jié)構(gòu)緊湊，在機械應(yīng)力、EMC兼容性、操作可靠性方面具有較高規(guī)格。515系列壓力傳感器應(yīng)用瑞士富巴開發(fā)的陶瓷技術(shù)，較近十年來使用在數(shù)百萬種應(yīng)用之中。 富巴515系列壓力傳感器結(jié)合采用*特的集成電路設(shè)計，在其溫度范圍下?lián)碛休^高的精度?？傊?，515系列壓力傳感器具有很高的性價比，