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步进电机基本结构和工作原理

分类:
行业资讯
发布时间:
2020-10-16

步进电机是一种开环控制元件步进电机组件,可将电脉冲信号转换为角位移或线性位移。通过控制施加到电机线圈的电脉冲的顺序,频率和数量,进行转向,速度和旋转角度的控制。使用线性运动执行器或齿轮箱设备,可以实现更复杂和精确的线性运动控制要求。步进电机通常由前端盖和后端盖,轴承,中心轴,转子铁芯,定子铁芯,定子组件,波纹垫圈,螺钉和其他零件组成。步进电机也称为步进器。它使用电磁原理来传递电能。转换为机械能,由缠绕在电机定子槽上的线圈驱动。通常,缠绕成环的线称为螺线管,而在电动机中,缠绕在定子槽上的线称为绕组,线圈或相。

 

步进电机


根据外部控制脉冲和方向信号,步进电动机驱动器通过其内部逻辑电路控制步进电动机的绕组在某个定时被正向或反向通电,从而使电动机正向/反向旋转或锁定。

 

以一个1.8度的两相步进电动机为例:当两个相绕组都通电并励磁时,电动机输出轴将固定并锁定在适当的位置。将电机锁定在额定电流下的最大扭矩是保持扭矩。如果一相绕组的电流改变方向,则电动机将沿预定方向旋转一步(1.8度)。同样,如果另一绕组的电流改变方向,则电动机将沿与前者相反的方向旋转一个步长(1.8度)。当流经线圈绕组的电流依次变为励磁时,电动机将连续旋转并沿预定方向步进,运行精度非常高。对于1.8度两相步进电机,一转需要200步。

 

两相步进电机有两种绕组形式:双极性和单极性。双极电动机的每个相上只有一个绕组线圈。当电动机连续旋转时,必须在同一线圈中定向改变电流以进行励磁。驱动电路的设计需要八个电子开关进行顺序切换。

 

单相异步电机


单相异步电机的每个相上都有两个极性相反的绕组线圈。当电动机连续旋转时,只需要在相同相位上交替激励和激励两个绕组线圈即可。在驱动电路的设计中仅需要四个电子开关。在双极驱动模式下,由于每一相的绕组线圈均被100%励磁,因此与单极驱动模式相比,双极驱动模式下电动机的输出转矩增加了约40%。


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