發(fā)布日期:2022-11-18
步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸(轉(zhuǎn)子軸)并不連續(xù)旋轉(zhuǎn),而是以一定的旋轉(zhuǎn)角度間歇旋轉(zhuǎn)。
例如,那種秒針每秒動一次記錄時(shí)間的鐘表,這個動作就是使用步進(jìn)電機(jī)控制秒針每秒轉(zhuǎn)過6°來實(shí)現(xiàn)的。
那么步進(jìn)電機(jī)是通過什么樣的結(jié)構(gòu)使軸僅僅轉(zhuǎn)過一定的角度的呢?
其秘密在于脈沖信號。脈沖信號是反復(fù)執(zhí)行加電和斷電的電信號,加電斷電1次算作1個脈沖。步進(jìn)電機(jī)根據(jù)這個脈沖信號,機(jī)械地并精確地控制軸的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)速度。
步進(jìn)電機(jī)按照電機(jī)軸(轉(zhuǎn)子)的結(jié)構(gòu)分為3大類:
    轉(zhuǎn)子使用永磁體。但是,無法設(shè)定精細(xì)的旋轉(zhuǎn)角度(步進(jìn)角)。
    轉(zhuǎn)子使用齒輪狀鐵芯??梢栽O(shè)定精細(xì)的旋轉(zhuǎn)角度。
    轉(zhuǎn)子使用永磁體和齒輪狀鐵芯。同時(shí)具有PM型和VR型優(yōu)點(diǎn),因此廣泛用于多種用途。另外,艾斯湃納開發(fā)制造的步進(jìn)電機(jī)全部都是HB型。
HB型步進(jìn)電機(jī)的工作原理
轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為使用兩個鐵芯夾住圓柱形永磁體,鐵芯相互錯開半個齒距,并同心安裝在轉(zhuǎn)子軸上。結(jié)構(gòu)為根據(jù)脈沖信號轉(zhuǎn)過一定的步進(jìn)角。 1.8°步距角的2相HB步進(jìn)電機(jī)接到1個脈沖時(shí)轉(zhuǎn)動1.8°,因此得到360°/1.8°=200,也就是說電機(jī)軸轉(zhuǎn)動一圈需要200個脈沖。
另外,按照電流流過電機(jī)內(nèi)部的線圈的方式可以分為下列兩種。
單極(單極性)型
1個線圈上僅流過單向電流的類型??刂齐娐泛唵?,但是無法獲得雙極型那樣的高扭矩。
雙極(雙極性)型
1個線圈上流過雙向電流的類型。控制電路比單極型復(fù)雜,但是可以獲得較高的扭矩。
步進(jìn)電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器組合使用。步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)速度,由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器接收來自控制器的脈沖信號進(jìn)行控制。
步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)
步進(jìn)電機(jī)與其他電機(jī)相比具有下列特點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn):旋轉(zhuǎn)角度與數(shù)字輸入的脈沖數(shù)成正比,因此便于控制位置(旋轉(zhuǎn)角度),可以進(jìn)行低速旋轉(zhuǎn),可以使用開路(無反饋),實(shí)現(xiàn)位置控制。停止時(shí)的自我保持力優(yōu)秀。
缺點(diǎn):需要驅(qū)動電路,負(fù)載意外波動可能導(dǎo)致失步,振動和噪音較大