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                                            步進電機工作原理是什么?

                                            文章來源:銳特步進電機 時間:2019-04-27 18:25:40 瀏覽:

                                              今天想必很多朋友在生活中都聽說過步進電機,剛聽到的時候大家可能都會有點疑惑,什么是步進電機呢?它和我們買的玩具車電動機有什么區別呢?好,帶著這些疑惑下面小編就帶你認識認識步進電機與我們生活中見到的玩具電動機有什么區別。

                                              步進電機結構和工作原理:

                                              1.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元件。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決于控制脈沖信號的頻率和脈沖數。

                                              2.脈沖數越多,電機轉動的角度越大。

                                              3.脈沖的頻率越高,電機轉速越快,但不能超過最高頻率,否則電機的力矩迅速減小,電機不轉。

                                              

                                            步進電機結構圖
                                            步進電機結構圖

                                              按力矩產生的原理可分為:

                                              (1)反應式:轉子無繞組,由被激磁的定子繞組產生反應力矩實現步進運行

                                              (2)激磁式:定、轉子均有激磁繞組(或轉子用永久磁鋼),由電磁力矩實現步進運行

                                              按輸出力矩大小可分為:

                                              (1)伺服式:輸出力矩在百分之幾之幾至十分之幾(N.m)只能驅動較小的負載,要與液壓扭矩放大器配用,才能驅動機床工作臺等較大的負載

                                              (2)功率式:輸出力矩在5~50 N.m以上,可以直接驅動機床工作臺等較大的負載

                                              按定子數可分為:

                                              (1)單定子式(2)雙定子式(3)三定子式(4)多定子式

                                              按各相繞組分布可分為;

                                              (1)徑向分布式:電機各相按圓周依次排列

                                              (2)軸向分布式:電機各相按軸向依次排列

                                              電動機徑向分布

                                              步進電機工作原理:

                                              

                                            步進電機工作原理
                                            步進電機工作原理

                                              當A相繞組通以直流電流時相繞組通以直流電流時,,根據電磁學原理,便會在便會在AA方向上產生一磁場,在磁場電磁力的作用下,吸引轉子,使轉子的齒與定子AA磁極上的齒對齊。若A相斷電,B相通電,這時新的磁場其電磁力又吸引轉子的兩極與BB磁極齒對對齊,轉子沿逆時針轉過60°。通常,步進電機繞組的通斷電狀態每改變一次,其轉子轉過的角度稱為步距角。如果控制線路不停地按如果控制線路不停地按 A →C →B→ …的順序控制步進電機繞組的通斷,步進電機的轉子便不停地順時針轉動。若通電順序改為A →B →C →A …,同理,步進電機反轉。

                                              1、上述介紹的是三相單三拍的工作過程,除此以外還有三相雙三拍,三相六拍等工作方式。三相雙三拍的得電方式同時兩相繞組通電:如AB-BC-CA一AB一... 三相六拍的控制方式是: A→AB→B→BC→C→CA→A→...

                                              2、電機的轉速和相序切換的頻率有關,切換得越快,電機轉動的越快。電機轉動的方向和相序有關。

                                              3、電機每拍轉動的角度,稱步距角θ。步距角和電機的結構有關。θ=360°/mzk 其中m為定子繞組的相數。Z為轉子得齒數。K為通電方式,m相時m拍時,k=1, m相2m拍時,k=2.

                                              步進電機

                                              步進電機的特點:

                                              

                                            步進電機圖
                                            步進電機圖

                                             

                                              1.一般步進電機的精度為步進角的3-5%,且不累積。所以步進電機可以作為一種控制用的特種電機,廣泛的用于各種開環控制。

                                              2.步進電機外表允許的最高溫度與電機退磁點有關:

                                              步進電機溫度過高首先會使電機的磁性材料退磁,從而導致力矩下降乃至于失步,因此電機外表允許的最高溫度應取決于不同電機磁性材料的退磁點;一般來講,磁性材料的退磁點都在攝氏130度以上,有的甚至高達攝氏200度以上,所以步進電機外表溫度在攝氏80-90度完全正常。

                                              3.步進電機的力矩會隨轉速的升高而下降。

                                              當步進電機轉動時,電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢;頻率越高,反向電動勢越大。在它的作用下,電機隨頻率(或速度)的增大而相電流減小,從而導致力矩下降。

                                              4.步進電機低速時可以正常運轉,但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲。

                                              步進電機有一個技術參數:空載啟動頻率,即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率,如果脈沖頻率高于該值,電機不能正常啟動,可能發生丟步或堵轉。在有負載的情況下,啟動頻率應更低。如果要使電機達到高速轉動,脈沖頻率應該有加速過程,即啟動頻率較低,然后按一定加速度升到所希望的高頻(電機轉速從低速升到高速)。

                                            TAG 步進 電機
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