步進電機的技術介紹

作為一種控制用的特種電機，步進電機無法直接接到直流或交流電源上工作，必須使用的驅動電源（步進電機驅動器）。在微電子技術，特別計算機技術發(fā)展以前，控制器（脈沖信號發(fā)生器）完全由硬件實現(xiàn)，控制系統(tǒng)采用單獨的元件或者集成電路組成控制回路，不僅調試安裝復雜，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改變控制方案就一定要重新設計電路。這就使得需要針對不同的電機開發(fā)不同的驅動器，開發(fā)難度和開發(fā)成本都很高，控制難度較大，限制了步進電機的推廣。主要應用在工業(yè)、航天、機器人、精密測量等領域,如跟蹤用光電經(jīng)緯儀、儀器、通訊和雷達等設備,細分驅動技術的廣泛應用,使得電機的相數(shù)不受步距角的限制,為產品設計帶來了方便。

步進電機

步進電機由于受到自身制造工藝的限制，如步距角的大小由轉子齒數(shù)和運行拍數(shù)決定，但轉子齒數(shù)和運行拍數(shù)是有限的，因此步進電機的步距角一般較大并且是固定的,步進的分辨率低、缺乏靈活性、在低頻運行時振動，噪音比其他微電機都高,使物理裝置容易疲勞或損壞。環(huán)形分配器：要是接收3種信號分別為：脈沖信號，方向信號，脫機信號。這些缺點使步進電機只能應用在一些要求較低的場合，對要求較高的場合，只能采取閉環(huán)控制，增加了系統(tǒng)的復雜性，

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如果是另外一項繞 組的電流發(fā)生了變向，則電機將順著與前者相反的方向旋轉一步（1.8度）。當通過線圈繞組的電流按順序依次變向勵磁時，則電 機會順著既定的方向實現(xiàn)連續(xù)旋轉步進，運行精度非常高。對于 1.8度兩相步進電機旋轉一周需200步。兩相步進電機有兩種繞組形式：雙極性和單極性。通常根據(jù)需要的轉矩大小(即所要帶動物體的扭力大小)，來選擇哪種型號的電機。雙極性電機每相上只有一個繞組線圈，電機連續(xù)旋轉時電流要在 同一個線圈內依次變向勵磁，驅動電路設計上需要八個電子開關進 行順序切換。

單極性電機每相上有兩個極性相反的繞組線圈，電機連續(xù)旋轉時只要交替對同一相上的兩個繞組線圈進行通電勵磁。驅動電路設 計上只需要四個電子開關。在雙極性驅動模式下，因為每相的繞組線圈為100%勵磁，所以雙極性驅動模式下電機的輸出力矩比單極性驅動模式下提高了約 40%。步進電機以一個固定的步距角轉動，就像時鐘內的秒針。這個角度稱為基本步距角。當前步進電機的運動特性已經(jīng)被有效改善步進電機在運行的時候必須要經(jīng)過加速、勻速及減速這三個階段，這是客觀事實，也是無法徹底改變的事情，尤其是早期研發(fā)的電機，更是會在使用的時候明顯體現(xiàn)出三個運行階段。鳴志提供兩種基本步距角來作為標準電機：基本步距角為1.8°的兩相步進電機和基本步距角為1.2°的三相步進電機。