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步进电机工作原理说明

2014-3-11 12:36| 来源:电工学习网| 查看: 3689| 评论: 0

摘要: 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。  ...

步进电机是一种用数字信号控制的传动机构,若在其输入端加入一个脉冲信号,该电机就会旋转一个角度或移动一定距离,故称之为步进电机。它在数字控制装置中有着广泛的应用。步进电机可分为反应式与激磁式两大类。从结构上又分为单相、双相、三相至六相等多种。图T325所示为常见的反应式三相步进电机内部结构示意图。步进电机由定子和转子两部分组成,在定子的6个磁极上分别绕有AABBCC三相绕组,并将其接成Y形。不同的步进电机转子铁心齿数不同,在转子上不设置绕组。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。 这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。 虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能象普通的直流电机,交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
步进电机的用途
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。
同步电机和步进电机的区别
伺服电机 步进电机属于执行电机。同步电动机异步电动机属于一般电机。四者的联系都是将电能转化为机械能。区别是控制的方式不同。伺服电机用在数控机床,而步进电机用在打印机,磁盘驱动器上。同步电机一般用在机械手起定位作用,异步电机用的就比较多了。
电源可分为直流电机和交流电机。
按励磁方式可分为串励。并励,他励。
按用途可分为普通的和特殊的比如:伺服电机 步进电机,直线电机等
 生产厂家对步进电机驱动系统的通俗表述如下:
   步进电机是一个把电脉冲转换成离散的机械运动的装置,与其匹配的驱动器共同组成一个可控的步进电机运动系统,具有良好的数据控制特性。在接受来自控制器(plc单片机等可编程处理器)的工作指令(开关脉冲信号)时,其驱动器依据工作指令向定子绕组有序励磁,使定子内部建立一个实时响应的脉动的、非连贯性变化的磁场,并作用于周边带有很多小齿的转子,使转子产生旋转运动,即施加 一个脉冲,马达转动一步。在理想的情况下,其转子旋转的速度、累计旋转角度完全同步于控制器输入的脉冲频率及脉冲数,因而,只需在规定的时间内向步进电机运动系统提供有效的工作指令,转子将会被准确地驱动到设定的角度位置,在进一步的工作指令到来之前,始终保持在该位置。
   步进电机的双向驱动、固有的刹车制动性能、可适当调整的输出扭矩、功率控制、精确的位置度、高分辨率、良好的数字交互界面,且仅采用开环控制即能达到良好的使用效果等是其显著的优势。而且与伺服系统比较,其单位体积输出功率大、转动惯量小、无漂流及起动峰涌现象、无位置累积误差等良好优点,是一种成本低廉的数字控制类电机。
   正由于具备以上固有的优点,在众多领域已奠定了其应用地位,并被广泛应用于需要控制旋转角度、速度、位置和同步性的诸多领域,如办公室自动化、安防、医疗设备,纺织品机器、舞台灯光、贩卖机与售票机,机械自动化等。

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