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      步進電機的特點與分類

      發布時間:2022-10-26 來源:東芝 責任編輯:wenwei

      【導讀】步進電機是將電脈沖信號,轉變為角位移或線位移的開環控制電機,在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數,而不受負載變化的影響。步進電機的旋轉是以固定的角度一步一步運行的,可以通過控制脈沖個數來控制角位移量,從而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,從而達到調速的目的。


      步進電機在工作時的位置和速度信號不反饋給控制系統,所以不需要反饋電路,這就使得步進電機控制簡單、精度高,當您希望將轉子驅動至指定位置時,非步進電機需要根據反饋電路來確定轉子的位置。但是,步進電機卻不需要這些反饋,因為它可以簡單地執行多個步進。


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      步進電機和其它電機比較優缺點都非常的突出,具體來說,步進電機的優點包括電機操作簡單,易于通過脈沖信號輸入到電機進行控制;不需要反饋電路來反饋旋轉軸的位置和速度信息(開環控制);由于沒有接觸電刷可靠性更高。當然,在諸多優點的襯托下,步進電機的缺點也同樣直接,例如需要脈沖信號輸出電路;當控制不適當的時候,可能會出現同步丟失現象;由于在旋轉軸停止后仍然存在電流而產生熱量。


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      步進電機的分類


      步進電機有很多種分類標準,按輸出功率對電機進行分類時,步進電機如下圖所示。步進電機可以實現較大的輸出轉矩,因此能直接帶動較大負載,適合部分大功率的控制應用。


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      按電源對電機進行分類時,步進電機屬于直流電機分類中的特殊一項,由于步進電機沒有換相碳刷,轉動是靠步進驅動給的旋轉磁場,因此理論上步進電機也可以算是一種直流無刷電機。


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      當然,除了功率和供電電源方式外,電機系統還有其他基于電機結構和旋轉原理的分類方式。比如步進電機有兩種類型,分別是單極型和雙極型。在相同電流且相同轉矩輸出的條件下,單極型步進電機比雙極型步進電機多一倍的線圈,成本更高,控制電路的結構也不一樣,目前市場上流行的大多是雙極型步進電機。


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      此外,步進電機在構造上通常按照轉子特點和定子繞組數量進行分類。比如按定子數量來分類時,若有兩個定子,則稱為“2相電機”;若有三個定子,則稱為“3相電機”;若有五個定子,則稱為“5相電機”。


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      當步進電機按轉子類型進行分類時,可以分為由永磁體制成的轉子(PM型)、帶轉子齒的齒輪形轉子(VR型)以及與永磁體組合的齒輪形轉子(HB型)等幾類。


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      通過本期芝識課堂的介紹,相信大家已經對步進電機的特點和各種分類有了一個基本的了解,下一課我們將帶大家更深入的了解步進電機的工作原理,敬請期待!



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