步進(jìn)電機(jī)培訓(xùn)教材-文庫(kù)吧
2024-10-23 22:15 本頁(yè)面
【正文】 的改變脈沖速率，就能達(dá)到大幅度控制速度變化的目的。,步進(jìn)電機(jī)除了軸承以外沒(méi)有電刷、換向器等磨損部件，無(wú)須特殊的維修保養(yǎng)，是可靠性高壽命長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)。,（7）可靠性高,（8）穩(wěn)定性差(共振),步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的位置而變化，而每次勵(lì)磁都會(huì)引起轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)，所以速率的波動(dòng)比較大。另外電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和慣量決定著電動(dòng)機(jī)固有的頻率和驅(qū)動(dòng)脈沖速率，同步進(jìn)電動(dòng)機(jī)安裝的固有的振動(dòng)之間引起共振，而產(chǎn)生共振噪音，這是一大缺點(diǎn)。,1.4步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分類(lèi),根據(jù)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)可以分為三大類(lèi) （1）磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（Variablereluctance type） （2）永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（permanent magnet type） （3） 混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（hybrid type）,永磁式步進(jìn)電機(jī)：也稱PM步進(jìn)電機(jī)，轉(zhuǎn)子采用永磁磁鋼。這種步進(jìn)電機(jī)定子采用沖壓方式加工成爪型齒極，轉(zhuǎn)子采用徑向多極充磁的永磁磁鋼。這種電動(dòng)機(jī)成本低廉。,混合式步進(jìn)電機(jī)：也稱BH型，是VR型和PM型的結(jié)合形式。它在VR型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子或者定子上配置永磁磁鋼，由于氣隙部分偏置（梢加正電壓或負(fù)電壓）磁場(chǎng)，所以輸出軸轉(zhuǎn)矩上升，提高效率。,磁阻式步進(jìn)電機(jī)：這種步進(jìn)電機(jī)磁阻是可變的，也稱VR型步進(jìn)電機(jī)。追溯歷史在19世紀(jì)中期，這種步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)是最基礎(chǔ)的。定子和轉(zhuǎn)子上配置有一定間距的突極，當(dāng)對(duì)線圈勵(lì)磁時(shí)，定子和轉(zhuǎn)子的突極相互吸引成直線狀，利用這一原理獲得步進(jìn)式轉(zhuǎn)矩。每一相突極分別錯(cuò)開(kāi)一定的軸相角度重疊排列。,二、永磁式步進(jìn)電機(jī)機(jī)構(gòu)及工作原理（爪極型）,1.永磁步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)： 永磁爪極步進(jìn)電機(jī)的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。整個(gè)電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子的軸向均分為兩段，中間由隔磁片隔開(kāi)，兩段互相間叉開(kāi)一個(gè)步距角，每段均由定子，轉(zhuǎn)子以及套在定子的一個(gè)環(huán)形繞組所組成。每段定子內(nèi)孔圓周上的極片呈爪形作環(huán)形對(duì)稱排列，外面并繞兩套反向串聯(lián)的環(huán)形繞組，定子兩段環(huán)形磁鋼同向同軸聯(lián)結(jié)徑向充磁。,通電順序：A→AB →B →BA →A →AB →B →BA,2.步進(jìn)電機(jī)工作原理： 設(shè)上段兩反向繞組分別為A，A兩相，其中下段兩反向繞組分別為B，B兩相，當(dāng)在AO和BO兩相繞組通電時(shí)，同一段內(nèi)相領(lǐng)極片呈相反極性，轉(zhuǎn)子在定子極片處于圖2（a）所示的平衡 位置。當(dāng)把A，B相通電轉(zhuǎn)換成AO，BO兩相通電后，這是B段定子極片極性全部反向。轉(zhuǎn)子將向左移動(dòng)一步，如圖2(b)所示.如果繼續(xù)改變通電狀態(tài)，即由AB→AB→AB→AB轉(zhuǎn)子就會(huì)步進(jìn)旋轉(zhuǎn)，若改變通電順序AB→AB→AB→AB則電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。,三、步進(jìn)電機(jī)的特性,靜態(tài)轉(zhuǎn)矩特性 a.保持轉(zhuǎn)矩：是指步進(jìn)電機(jī)在勵(lì)磁狀態(tài)，用外力旋轉(zhuǎn)輸出軸時(shí)，抗拒外力所產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩。保持轉(zhuǎn)矩也叫最 大靜止轉(zhuǎn)矩、最大保持轉(zhuǎn)矩、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。 保持轉(zhuǎn)矩大小隨勵(lì)磁電流的大小、勵(lì)磁方式不同而不同。同一電動(dòng)機(jī)二相勵(lì)磁比起一相勵(lì)磁通常保持轉(zhuǎn)矩大1.4倍，但不能誤認(rèn)為通電相數(shù)越多，合成轉(zhuǎn)矩越大。由于轉(zhuǎn)矩受電源參數(shù)及電流大小的影響，會(huì)出現(xiàn)通電相數(shù)少時(shí)的轉(zhuǎn)矩反而比通電相數(shù)多時(shí)大。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩變化范圍較寬，又受電源結(jié)構(gòu)的影響，很難用功率表示步進(jìn)電機(jī)的力能指標(biāo)，而只能給出最大靜轉(zhuǎn)矩值。,b.自定位轉(zhuǎn)矩：在電動(dòng)機(jī)中使用永磁的PM型步進(jìn)電機(jī)、HB型步進(jìn)電機(jī)，即使沒(méi)有勵(lì)磁電流，由于磁鋼所產(chǎn)生的磁場(chǎng)也會(huì)有持續(xù)作用于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩使之處于一個(gè)穩(wěn)定平衡狀態(tài)。 在這沒(méi)有勵(lì)磁狀態(tài)下，從外部對(duì)輸出軸施加轉(zhuǎn)矩時(shí)，而產(chǎn)生的最大值稱為自定位轉(zhuǎn)矩（detent torqu
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