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    步進電機工作原理 步進電機基本結構

    • 發布時間:2020-06-11 ? ? ?來源:JZ Robot? ? ? 作者:JZ Editor? ? ? 已有 人瀏覽

    引言:隨著工業的快速發展,在當今的生活生產中,人們對電機這門學科的知識需要有足夠的了解。而步進電機是系統中的執行元件,在機電一體化產品中有著關鍵作用,大量使用在各行各業自動化控制系統里。隨著數控技術的發展,在各個國民經濟領域中對步進電機的需求日益增多。下面,我就帶大家一起來了解一下步進電機。

      步進電機是一種將電脈沖信號轉換成相應角位移或線位移的電動機。每輸入一個脈沖信號,轉子就轉動一個角度或前進一步,其輸出的角位移或線位移與輸入的脈沖數成正比,轉速與脈沖頻率成正比。因此,步進電機又稱脈沖電機。

      步進電機工作原理

      當電流經過定子繞組時,定子繞組產生一矢量磁場。該磁場會帶動轉子旋轉一角度,使得轉子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當定子的矢量磁場旋轉一個角度。轉子也隨著該磁場轉一個角度。每輸入一個電脈沖,電動機轉動一個角度前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數成正比、轉速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序,電機就會反轉。所以可用控制脈沖數量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉動。

    步進電機工作原理
    步進電機工作原理

      所以,步進電機是靠脈沖數量來轉動的,需要轉多少圈就給相應個數的脈沖數。因此,步進電機能夠達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,也就是控制多長時間給一個脈沖,從而達到調速的目的。每輸入一個電脈沖,電動機轉動一個角度前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數成正比、轉速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序,控制電機正反轉。

      正常情況下,步進電機轉過的總角度和輸入的脈沖數成正比;連續輸入一定頻率的脈沖時,電動機的轉速與輸入脈沖的頻率保持嚴格的對應關系,不受電壓波動和負載變化的影響。由于步進電機能直接接收數字量的輸入,所以特別適合于微機控制。目前,在工業機器人上的應用也非常廣泛。

      步進電機基本結構

      步進電機一般由前后端蓋、軸承、中心軸、轉子鐵芯、定子鐵芯、定子組件、波紋墊圈、螺釘等部分構成,它是利用電磁學原理,將電能轉換為機械能,是由纏繞在電機定子齒槽上的線圈驅動的。

    步進電機基本結構
    步進電機基本結構

      步進電機模型的結構示意圖如圖所示。它的定、轉子鐵芯都由磁鋼篇疊成。定子上有六個磁極,每兩個相對的磁極繞有同一相繞組,三相繞組接成星形作為控制繞組;轉子鐵芯上沒有繞組,只有四個齒,齒寬等于定子極限寬。

      步進電機的結構形式和分類方法較多,一般按勵磁方式分為磁阻式、永磁式和混磁式三種;按相數可分為單相、兩相、三相和多相等形式。

      在我國所采用的步進電機中以反應式步進電機為主。步進電機的運行性能與控制方式有密切的關系,步進電機控制系統從其控制方式來看,可以分為以下三類:開環控制系統、閉環控制系統、半閉環控制系統。半閉環控制系統在實際應用中一般歸類于開環或閉環系統中。

      通過對步進電機基本結構,以及步進電機工作原理的介紹,相信大家對于步進電機又有了更進一步的認識。目前,市面上比較知名的步進電機有三菱電機、安川電機、松下電器、大洋電機等等。在選擇的時候,還是需要多做一些比較。關注我們的公眾號,了解更多關于步進電機的知識吧。

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