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步进电机的种类和特点

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发表于 2012-7-9 20:46:43 | 显示全部楼层 |阅读模式

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何为步进电机: b2 b; n6 f; [$ r9 e- y6 c' k1 I
步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。步进电机的最大特点是其“数字性”,对于控制器发过来的每一个脉冲信号,步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度(简称一步),如下图所示。如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。同时可通过控制脉冲频率,直接对电机转速进行控制。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。( f! @7 q7 x) p
201031119252120270.jpg 步进电机的种类和特点$ I2 x$ ]: b" g
步进电机在构造上有三种主要类型:反应式(Variable Reluctance,VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。
' j, r( s' I8 u6 D7 B( r反应式7 e0 Y6 w4 c$ m9 Q
定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小,可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大,可靠性难保证。
, A% P2 h$ @3 i+ T永磁式
+ N* b: Z6 D  F5 C; P5 |永磁式步进电机的转子用永磁材料制成,转子的极数与定子的极数相同。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°)。
, |. d5 C% W- m混合式
' X4 X8 B# ^* l( ~( r: U- {1 O9 G混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点,其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料,转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好,步距角小,但结构复杂、成本相对较高。& K" U; R0 m$ u, s: ~- r. w: G
按定子上绕组来分,共有二相、三相和五相等系列。最受欢迎的是两相混合式步进电机,约占97%以上的市场份额,其原因是性价比高,配上细分驱动器后效果良好。该种电机的基本步距角为1.8°/步,配上半步驱动器后,步距角减少为0.9°,配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍 (0.007°/微步)。由于摩擦力和制造精度等原因,实际控制精度略低。同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。
: k. p- v  k7 s9 M2 s怎样选择步进电机和驱动器$ S. x  Z9 i6 J3 e' Z
判断需多大力矩: 静扭矩是选择步进电机的主要参数之一。负载大时,需采用大力矩电机。力矩指标大时,电机外形也大。
; O6 C1 ~0 Z* @: ~" b9 O判断电机运转速度: 转速要求高时,应选相电流较大、电感较小的电机,以增加功率输入。且在选择驱动器时采用较高供电电压。
7 S; \% r+ |' s选择电机的安装规格: 如57,86,110等,主要与力矩要求有关。
; M: {$ E. k6 L1 P  y4 e: _确定定位精度和振动方面的要求情况:判断是否需细分,需多少细分。6 ~; F* \4 Z3 t& Y8 `) c' d9 e" |8 U
根据电机的电流、细分和供电电压选择驱动器。
. V- k5 P( c& l& f; E文章关键词: 电机、材料、驱动器
发表于 2013-9-27 21:37:46 | 显示全部楼层
学习与阅读了,谢谢.
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