立博体育app官网步进电机的特性阐述

作者:立博体育app官网发布时间:2020-07-21已浏览: 102次

步进电机又称为脉冲电机,基于最基本的电磁铁原理,它是一种可以自由回转的电磁铁,其动作原理是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩,步进电机的角位移量与输入的脉冲个数严格成正比,而且在时间上与脉冲同步,因而只要控制脉冲的数量、频率和电机绕组的相序,即可获得所需的转角、速度和方向。

该种电机的基本步距角为1.8°/步,配上半步驱动器后,步距角减少为0.9°,立博体育app官网配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007°/微步),由于摩擦力和制造精度等原因,实际控制精度略低,同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。

常电机的转子为永磁体,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致,当定子的矢量磁场旋转一个角度,转子也随着该磁场转一个角度,每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。

通常见到的各类电机,内部都是有铁芯和绕组线圈的,绕组有电阻,通电会产生损耗,损耗大小与电阻和电流的平方成正比,这就是我们常说的铜损,如果电流不是标准的直流或正弦波,还会产生谐波损耗,铁心有磁滞涡流效应,在交变磁场中也会产生损耗,其大小与材料,电流,频率,电压有关,这叫铁损。

铜损和铁损都会以发热的形式表现出来,从而影响电机的效率,步进电机一般追求定位精度和力矩输出,效率比较低,电流一般比较大,且谐波成分高,电流交变的频率也随转速而变化,因而步进电机普遍存在发热情况,且比一般交流电机严重。

步进电机由于受到自身制造工艺的限制,如步距角的大小由转子齿数和运行拍数决定,但转子齿数和运行拍数是有限的,因此步进电机的步距角一般较大并且是固定的,步进的分辨率低、缺乏灵活性、在低频运行时振动,噪音比其他微电机都高,使物理装置容易疲劳或损坏。

这些缺点使步进电机只能应用在一些要求较低的场合,对要求较高的场合,只能采取闭环控制,增加了系统的复杂性,这些缺点严重限制了步进电机作为优良的开环控制组件的有效利用,细分驱动技术在一定程度上有效地克服了这些缺点。