以下內(nèi)容中，小編將對步進電機的相關(guān)內(nèi)容進行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進對步進電機的了解，和小編一起來看看吧。
一、步進電機
步進電機又稱為脈沖電機，基于最基本的電磁鐵原理，它是一種可以自由回轉(zhuǎn)的電磁鐵，其動作原理是依靠氣隙磁導(dǎo)的變化來產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。其原始模型是起源于1830年至1860年間。1870年前后開始以控制為目的的嘗試，應(yīng)用于氫弧燈的電極輸送機構(gòu)中。這被認(rèn)為是最初的步進電機。1923年，James Weir French發(fā)明三相可變磁阻型(Variable reluctance)，此為步進電機前身。二十世紀(jì)初，步進電機廣泛應(yīng)用在了電話自動交換機中。由于西方資本主義列強爭奪殖民地，步進電機在缺乏交流電源的船舶和飛機等獨立系統(tǒng)中得到了廣泛的使用。二十世紀(jì)五十年代后期晶體管的發(fā)明也逐漸應(yīng)用在步進電機上，對于數(shù)字化的控制變得更為容易。到了八十年代后，由于廉價的微型計算機以多功能的姿態(tài)出現(xiàn)，步進電機的控制方式更加靈活多樣。
步進電機相對于其它控制用途電機的最大區(qū)別是，它接收數(shù)字控制信號(電脈沖信號)并轉(zhuǎn)化成與之相對應(yīng)的角位移或直線位移，它本身就是一個完成數(shù)字模式轉(zhuǎn)化的執(zhí)行元件。而且它可開環(huán)位置控制，輸入一個脈沖信號就得到一個規(guī)定的位置增量，這樣的所謂增量位置控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的直流控制系統(tǒng)相比,其成本明顯減低，幾乎不必進行系統(tǒng)調(diào)整。步進電機的角位移量與輸入的脈沖個數(shù)嚴(yán)格成正比，而且在時間上與脈沖同步。因而只要控制脈沖的數(shù)量、頻率和電機繞組的相序,即可獲得所需的轉(zhuǎn)角、速度和方向。
我國的步進電機在二十世紀(jì)七十年代初開始起步，七十年代中期至八十年代中期為成品發(fā)展階段，新品種和高性能電機不斷開發(fā)，目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是永磁材料、半導(dǎo)體技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展，使步進電機在眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
二、步進電機工作原理
步進電機是直流電機具有場配置在該轉(zhuǎn)子中永磁鐵的形式，兩個，三個或四個線圈組，稱為階段，放置在轉(zhuǎn)子周圍的定子。繞組連接到外部邏輯驅(qū)動器，該驅(qū)動器按順序向繞組提供電壓脈沖。電機響應(yīng)這些脈沖并在指令下執(zhí)行啟動、停止和反向操作。
轉(zhuǎn)子和定子都有確定的齒數(shù)以適應(yīng)設(shè)計的步距角。步距角定義為轉(zhuǎn)子響應(yīng)每個脈沖的角位移。轉(zhuǎn)子位置取決于步距角和脈沖數(shù)。旋轉(zhuǎn)速度取決于脈沖速率(而不是電源電壓)被精確控制;從而使步進電機成為涉及精確定位的操作的理想驅(qū)動器。與控制和伺服電機不同，不需要反饋控制繞組來閉合回路并監(jiān)控轉(zhuǎn)子的位置和速度。
步進電機系統(tǒng)必須以允許電機克服驅(qū)動系統(tǒng)慣性的速率加速和減速。因此，轉(zhuǎn)子的直徑較小，長度較長。如果步進電機動態(tài)過載，它會滑相。這些電機適合負(fù)載在電機容量范圍內(nèi)的應(yīng)用。
三、步進電機應(yīng)用注意點
1、步進電機應(yīng)用于低速場合---每分鐘轉(zhuǎn)速不超過1000轉(zhuǎn)，(0.9度時6666PPS)，最好在1000-3000PPS(0.9度)間使用，可通過減速裝置使其在此間工作，此時電機工作效率高，噪音低。
2、步進電機最好不使用整步狀態(tài)，整步狀態(tài)時振動大。
3、由于歷史原因，只有標(biāo)稱為12V電壓的電機使用12V外，其他電機的電壓值不是驅(qū)動電壓伏值 ，可根據(jù)驅(qū)動器選擇驅(qū)動電壓(建議：57BYG采用直流24V-36V，86BYG采用直流50V,110BYG采用高于直流80V)，當(dāng)然12伏的電壓除12V恒壓驅(qū)動外也可以采用其他驅(qū)動電源，不過要考慮溫升。
4、轉(zhuǎn)動慣量大的負(fù)載應(yīng)選擇大機座號電機。
5、電機在較高速或大慣量負(fù)載時，一般不在工作速度起動，而采用逐漸升頻提速，一電機不失步，二可以減少噪音同時可以提高停止的定位精度。
6、高精度時，應(yīng)通過機械減速、提高電機速度,或采用高細(xì)分?jǐn)?shù)的驅(qū)動器來解決，也可以采用5相電機，不過其整個系統(tǒng)的價格較貴，生產(chǎn)廠家少，其被淘汰的說法是外行話。
7、電機不應(yīng)在振動區(qū)內(nèi)工作，如若必須可通過改變電壓、電流或加一些阻尼的解決。
8、電機在600PPS(0.9度)以下工作，應(yīng)采用小電流、大電感、低電壓來驅(qū)動。
9、應(yīng)遵循先選電機后選驅(qū)動的原則。
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