混合式步進(jìn)電機(jī)是什么？電路圖圖解

混合式步進(jìn)電機(jī)是一種常見的電機(jī)類型，它結(jié)合了兩種不同類型的步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，具有高精度、高扭矩和低噪音等特點(diǎn)。本文將介紹混合式步進(jìn)電機(jī)的工作原理和電路圖解。

步進(jìn)電機(jī)的原始模型起源于1830年至1860年間世紀(jì)年代后期，隨著永磁材料和半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)很快的發(fā)展并成熟起來。20世紀(jì)60年代后期我國(guó)開始研究和制造步進(jìn)電機(jī)。從那時(shí)到60年代末，主要是高校和科研院所為研究一些裝置而開發(fā)的少量產(chǎn)品。70年代初開始，生產(chǎn)和研究才有所突破。70年代中期至80年代中期進(jìn)入發(fā)展階段，各種高性能產(chǎn)品不斷被開發(fā)出來。80年代中期以后，由于對(duì)混合式步進(jìn)電機(jī)的開發(fā)和研制，我國(guó)混合式步進(jìn)電機(jī)的技術(shù)，包括本體技術(shù)和驅(qū)動(dòng)技術(shù)在內(nèi)，都逐漸接近國(guó)外產(chǎn)業(yè)的水平，各種混合式步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器的產(chǎn)品應(yīng)用逐漸多起來。

步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化設(shè)備中。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。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度(即步進(jìn)角)?？梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的?；旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)是綜合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)而設(shè)計(jì)的步進(jìn)電機(jī)。

一、混合式步進(jìn)電機(jī)的工作原理

混合式步進(jìn)電機(jī)是由永磁體和電磁線圈組成的。永磁體通常是一個(gè)強(qiáng)磁體，它的磁場(chǎng)方向是固定的。電磁線圈則是由多個(gè)線圈組成的，每個(gè)線圈都可以通過電流控制。

當(dāng)電流通過電磁線圈時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)會(huì)與永磁體的磁場(chǎng)相互作用，從而產(chǎn)生一個(gè)力矩。這個(gè)力矩會(huì)使得電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度。當(dāng)電流停止流動(dòng)時(shí)，電機(jī)就會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

混合式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度是由電磁線圈的數(shù)量和電流控制的方式?jīng)Q定的。通常情況下，電磁線圈的數(shù)量是偶數(shù)，因?yàn)檫@樣可以使得電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)更加平穩(wěn)。電流控制的方式有兩種，一種是全步進(jìn)控制，另一種是半步進(jìn)控制。

全步進(jìn)控制是指每次給電磁線圈通電時(shí)，都會(huì)使得電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度。這個(gè)角度通常是1.8度或0.9度。全步進(jìn)控制可以使得電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)更加精確，但是它的轉(zhuǎn)速較慢。

半步進(jìn)控制是指每次給電磁線圈通電時(shí)，都會(huì)使得電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度的一半。這個(gè)角度通常是0.9度的一半，也就是0.45度。半步進(jìn)控制可以使得電機(jī)的轉(zhuǎn)速更快，但是它的精度較低。

二、混合式步進(jìn)電機(jī)的電路圖解

混合式步進(jìn)電機(jī)的電路圖如下所示：


其中，U、V、W三個(gè)接口分別對(duì)應(yīng)電磁線圈的三個(gè)端口。M+和M-是電機(jī)的正負(fù)極，用于接入電源。SW1和SW2是兩個(gè)開關(guān)，用于控制電流的流向。

當(dāng)SW1和SW2都關(guān)閉時(shí)，電流無法通過電磁線圈，電機(jī)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)SW1打開，SW2關(guān)閉時(shí)，電流會(huì)從M+進(jìn)入U(xiǎn)，然后從V流出，最后回到M-。這樣，電磁線圈U就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，從而使得電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度。當(dāng)SW1關(guān)閉，SW2打開時(shí)，電流會(huì)從M+進(jìn)入V，然后從W流出，最后回到M-。這樣，電磁線圈V就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，從而使得電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

通過不同的開關(guān)組合，可以控制電流的流向，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和角度。這就是混合式步進(jìn)電機(jī)的電路控制原理。

總結(jié)：

混合式步進(jìn)電機(jī)是一種常見的電機(jī)類型，它結(jié)合了兩種不同類型的步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，具有高精度、高扭矩和低噪音等特點(diǎn)?；旌鲜?a href="/tags/步進(jìn)電機(jī)" target="_blank">步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度是由電磁線圈的數(shù)量和電流控制的方式?jīng)Q定的。電路控制原理是通過不同的開關(guān)組合，控制電流的流向，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和角度。