步進(jìn)電機(jī)可以根據(jù)電機(jī)結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)架構(gòu)和步進(jìn)方式來分類。
步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)有好幾種,包括可變磁阻、永磁和混合式永磁,永磁步進(jìn)電機(jī)的成本很低,多半用于價(jià)格低廉的消費(fèi)性產(chǎn)品?;旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)的價(jià)格略高,是工業(yè)移動(dòng)控制應(yīng)用最常見的電機(jī)。可變磁阻電機(jī)通常有3或5個(gè)相位,需要采用不同的驅(qū)動(dòng)電路架構(gòu)。
永磁式步進(jìn)電機(jī)一般為兩相,轉(zhuǎn)矩和體積較小,步進(jìn)角一般為7.5度或15度;反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)一般為三相,可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出,步進(jìn)角一般為1.5度,但噪聲和振動(dòng)都很大。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成,定子上有多相勵(lì)磁繞組,利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
步進(jìn)電機(jī)
混合式步進(jìn)電機(jī)則混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相:兩相步進(jìn)角一般為1.8度,而五相步進(jìn)角一般為0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用最為廣泛,一直以高精尖技術(shù)領(lǐng)先于電機(jī)同行業(yè)的科技電機(jī)混合型步進(jìn)電機(jī)采用稀土永磁材料制造,與其它品牌步進(jìn)電機(jī)相比具有電磁損耗小,轉(zhuǎn)換效率高,動(dòng)態(tài)特性好等優(yōu)勢。
單極性和雙極性是步進(jìn)電機(jī)最常采用的兩種驅(qū)動(dòng)架構(gòu)。單極性驅(qū)動(dòng)電路使用四顆晶體管來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的兩組相位,電機(jī)結(jié)構(gòu)包含兩組帶有中間抽頭的線圈,整個(gè)電機(jī)共有六條線與外界連接。這類電機(jī)有時(shí)又稱為四相電機(jī),但這種稱呼容易令人混淆又不正確,因?yàn)樗鋵?shí)只有兩個(gè)相位,精確的說法應(yīng)是雙相位六線式步進(jìn)電機(jī)。
六線式步進(jìn)電機(jī)雖又稱為單極性步進(jìn)電機(jī),實(shí)際上卻能同時(shí)使用單極性或雙極性驅(qū)動(dòng)電路。雙極性步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路會(huì)使用八顆晶體管來驅(qū)動(dòng)兩組相位。雙極性驅(qū)動(dòng)電路可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)四線式或六線式步進(jìn)電機(jī),雖然四線式電機(jī)只能使用雙極性驅(qū)動(dòng)電路,它卻能大幅降低量產(chǎn)型應(yīng)用的成本。雙極性步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的晶體管數(shù)目是單極性驅(qū)動(dòng)電路的兩倍,其中四顆下端晶體管通常是由微控制器直接驅(qū)動(dòng),上端晶體管則需要成本較高的上端驅(qū)動(dòng)電路。雙極性驅(qū)動(dòng)電路的晶體管只需承受電機(jī)電壓,所以它不像單極性驅(qū)動(dòng)電路一樣需要箝位電路。