步進電機可分為反應(yīng)式,永磁式,混合式。各有優(yōu)點,按實際需求選擇,反應(yīng)式的步距角小,精度高;永磁式的力矩大?;旌鲜降木哂芯雀撸卮蟮奶攸c,但成本高。下面以反應(yīng)式為例說明
步進電機的結(jié)構(gòu)和工作原理。步進電機主要由兩部分構(gòu)成:
定子和轉(zhuǎn)子。定子和轉(zhuǎn)子在學(xué)過直流電機后就不陌生了。但是,步進電機以三相的為例,其定子和轉(zhuǎn)子上分別有六個、四個磁極 。上圖中,A與A'組成一相;B與B'為一相;C與C'為一相。所以此步進電機為三相步進電機。
步進電機接收到一個電脈沖信號,就會相應(yīng)的轉(zhuǎn)動一個固定的角度,這個固定的角度,就是步進電機其中的一個重要參數(shù),步距角。細致來說,當步進電機接收到一個電脈沖信號后,A 相通電,A 方向的磁通經(jīng)轉(zhuǎn)子形成閉合回路。若轉(zhuǎn)子和磁場軸線方向原有一定角度,則在磁場的作用下,轉(zhuǎn)子被磁化,吸引轉(zhuǎn)子,使轉(zhuǎn)、定子的齒對齊停止轉(zhuǎn)動。即A 相通電使轉(zhuǎn)子1、3齒和 AA' 對齊;下一個脈沖信號來, B 相通電使轉(zhuǎn)子2、4齒和 BB' 對齊;第三個脈沖信號來后, C 相通電使轉(zhuǎn)子3、1齒和 CC' 對齊。這種驅(qū)動方式即為三相三拍驅(qū)動方式。如下圖:
所以,步進電機是靠脈沖數(shù)量來轉(zhuǎn)動的,需要轉(zhuǎn)多少圈就給相應(yīng)個數(shù)的脈沖數(shù)。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(zhuǎn)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(diào)速的目的。每輸入一個電脈沖,電動機轉(zhuǎn)動一個角度前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)。即如果按照A、B、C相的通電順序為正轉(zhuǎn),那么按照C、B、A相的順序通電則電機就會反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)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(zhuǎn)動。