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步進(jìn)電機(jī)基礎(chǔ)及工作原理

 

　　步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓�位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于控制脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)。

　　脈沖數(shù)越多，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度越大。

　　脈沖的頻率越高，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速越快，但不能超過(guò)最高頻率，否則步進(jìn)電機(jī)的力矩迅速減小，步進(jìn)電機(jī)不轉(zhuǎn)。

　　反應(yīng)式：轉(zhuǎn)子無(wú)繞組，由被激磁的定子繞組產(chǎn)生反應(yīng)力矩實(shí)現(xiàn)步進(jìn)運(yùn)行。

　　功率式：輸出力矩在5~50N?m以上，可以直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)等較大的負(fù)載。

　　軸向分相：步進(jìn)電機(jī)各相繞組按軸向依次排列。

　　徑向分相：步進(jìn)電機(jī)各相繞組按圓周依次排列。

　　電機(jī)：轉(zhuǎn)子（有齒輪）、定子（繞有線圈）

　　步進(jìn)電機(jī)的工作原理實(shí)際上是電磁鐵的作用原理。

　　當(dāng)某相定子勵(lì)磁后（給定子繞組通電，會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)），它吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子的齒與該相定子磁極上的齒對(duì)齊，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，換一相得電時(shí)，轉(zhuǎn)子又轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，如此每相不停地輪流通電，轉(zhuǎn)子不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　三相單三拍，得電順序是A-B-C-A，電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　三相單三拍，得電順序是A-C-B-A，電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行的方向和通電的相序有關(guān)，改變通電的相序，電機(jī)的運(yùn)行方向也就改變。

　　步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和相序切換的頻率有關(guān)，切換得越快，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)得越快。

　　步進(jìn)電機(jī)每拍轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，稱步距角θ。步距角和步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)有關(guān)。

　　其中m為定子繞組的相數(shù)。z為轉(zhuǎn)子的齒數(shù)。k為通電方式，m相m拍時(shí)，k=1,m相2m拍時(shí)，k=2。

　　步進(jìn)電機(jī)是直流電驅(qū)動(dòng)的同步電機(jī)，它不能直接由直流電源來(lái)驅(qū)動(dòng)，需要配置步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器才能運(yùn)行。

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