步進電機的基礎(chǔ)知識(編輯修改稿)
2025-07-20 01:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 如何影響步進電機輸出量的詳細資料，可以在題為“驅(qū)動器電路基礎(chǔ)”的應(yīng)用說明中找到。相、極和步進角一般情況下，步進電機是兩相的，但三相和五相電機也是存在的。雙極電機有兩相，每一相有一個繞組。單極電機也有兩相，每相有一個繞組，只是每相繞組多了一個中心抽頭。有時單極步進電機被稱為一個“四相電機“，盡管它只有兩相。 也存在每相有兩個單獨繞組的電機，這些電機采用雙極性或單極模式來驅(qū)動。極可以被定義為磁化體磁通密度集中的區(qū)域。轉(zhuǎn)子和步進電機的定子都有磁極。圖2是一個簡化的兩相步進電機，定子每相有2個極（1對極），轉(zhuǎn)子上有2極（一對極）。在現(xiàn)實中，轉(zhuǎn)子和定子結(jié)構(gòu)會加入更多的磁極，以增加步數(shù)電動機每轉(zhuǎn)的步數(shù)，換句話說，就是提供一個較小的基本（全步）步進角度。永久永磁步進電機包含一個相等數(shù)量的轉(zhuǎn)子和定子的極對。通常情況下，PM電機有12個極對數(shù)，即定子每相具有12個極對。混合型步進電機有一個帶齒的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子被分成兩部分，由永磁隔開，使一半的齒成為南極，另一半成為北極，而轉(zhuǎn)子的極對數(shù)量就等于任何轉(zhuǎn)子齒數(shù)的一半。為了建立一個較高的等效磁極數(shù)，混合型電機的定子極也有齒（對于較小的極距，等效磁極數(shù)=360/齒距）。與等效磁極比較，基本的極上是有繞組纏繞的。轉(zhuǎn)子極數(shù)、等效定子磁極數(shù)和相數(shù)的關(guān)系式之間決定了步進電機整步時的步距角。步距角=360 247。(NPh Ph)=360/NNPh =每相等效磁極數(shù)相位=轉(zhuǎn)子極數(shù)Ph=相數(shù) N =各相磁極數(shù)之和如果在轉(zhuǎn)子和定子的齒距是不相等的，則存在更為復(fù)雜的關(guān)系式。步進模式以下是最常見的驅(qū)動模式：?波動驅(qū)動（1相通電）?全步驅(qū)動（2相通電）?半步驅(qū)動（1＆2相通電）?微步驅(qū)動（連續(xù)不同的電機電流變化）對于以下的討論，請參閱圖3。 在波動驅(qū)動中，只有一個繞組在任何給定的時間內(nèi)通電。該定子通電序列為 A → B → → ，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動步驟為8 → 2 → 4 → 6。對于同一繞組參數(shù)的單極性和雙極性的電機，這種激勵模式會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子在相同的機械位置運行。該驅(qū)動模式的缺點是對于繞組的利用率在單極的電機只有25％，而在雙極性電機只有50％。這意味著你沒有從電機運行中得到最大轉(zhuǎn)矩輸出。在全步驅(qū)動下，任何給定時間內(nèi)都有兩相通電。根據(jù)定子通電序列AB → B → →A，轉(zhuǎn)子將按步驟1 → 3 →5 →7步進。全步模式和單相通電有相聯(lián)系的運動角度，但在機械位置上偏移了二分之一。單極性電機的輸出轉(zhuǎn)矩要低于其雙極性電機（電機同一繞組參數(shù)），因為單極電機只使用50％的繞組，而雙極性電機卻利用了整個繞組。半步驅(qū)動結(jié)合波動驅(qū)動和全步驅(qū)動（1＆2相通電）兩種模式。在這種模式下，第二步僅有一相通電，在其他步上，每極都有一相通電。根據(jù)定子通電序列AB → B → B → → → → A→ A，轉(zhuǎn)子的步進位置為 1 →2 → 3 → 4 → 5 → 6 →7 →8。這樣的運動的角度只有1 或2相通電那種驅(qū)動模式下歩距角的一半。和1 或2相通電驅(qū)動模式相比，半步運行可以減少共振現(xiàn)
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