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科普知識
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交流同步電動機

步進電動機

發布日期:2022-04-18 點擊率:71

 步進電動機(stepping motor)
               
                  步進電機工作原理
  將產生磁力,推動其鐵心心子運動,通過齒輪機構使輸出軸轉動一角度,通過抗旋轉齒輪使輸出轉軸保持在新的工作位置;線圈再通電,轉軸又轉動一角度,依次進行步進運動。
  磁電式步進電動機
  磁電式步進電動機主要有永磁式、反應式和永磁感應子式3種形式。永磁式步進電動機由四相繞組組成。A相繞組通電時,轉子磁鋼將轉向該相繞組所確定的磁場方向;A相斷電、B相繞組通電時,就產生一個新的磁場方向,這時,轉子就轉動一角度而位于新的磁場方向上,被激勵相的順序決定了轉子運動方向。永磁式步進電動機消耗功率較小,步矩角較大。缺點是起動頻率和運行頻率較低。   
  反應式步進電動機在定、轉子鐵心的內外表面上設有按一定規律分布的相近齒槽,利用這兩種齒槽相對位置變化引起磁路磁阻的變化產生轉矩。這種步進電動機步矩角可做到1°~15°,甚至更小,精度容易保證,起動和運行頻率較高,但功耗較大,效率較低。   



  永磁感應子式步進電動機又稱混合式步進電動機。是永磁式步進電動機和反應式步進電動機兩者的結合,并兼有兩者的優點。
               



             用單片機控制的四相步迸電動機的電路圖
  測速方法
  步進電動機是將脈沖信號轉換為角位移或線位移。   一是過載性好。其轉速不受負載大小的影響,不像普通電機,當負載加大時就會出現速度下降的情況,步進電機使用時對速度和位置都有嚴格要求。   二是控制方便。步進電機是以“步”為單位旋轉的,數字特征比較明顯。   三是整機結構簡單。傳統的機械速度和位置控制結構比較復雜,調整困難,使用步進電動機后,使得整機的結構變得簡單和緊湊。 測速電機是將轉速轉換成電壓,并傳遞到輸入端作為反饋信號。測速電機為一種輔助型電機,在普通直流電機的尾端安裝測速電機,通過測速電機所產生的電壓反饋給直流電源,來達到控制直流電機轉速的目的。
  應用
  主要用于數字控制系統中,精度高,運行可靠。如采用位置檢測和速度反饋,亦可實現閉環控制。步進電動機已廣泛地應用于數字控制系統中,如數模轉換裝置、數控機床、計算機外圍設備、自動記錄儀、鐘表等之中,另外在工業自動化生產線、印刷設備等中亦有應用。             步進電動機(stepping motor)
               
                  步進電機工作原理
  將產生磁力,推動其鐵心心子運動,通過齒輪機構使輸出軸轉動一角度,通過抗旋轉齒輪使輸出轉軸保持在新的工作位置;線圈再通電,轉軸又轉動一角度,依次進行步進運動。
  磁電式步進電動機
  磁電式步進電動機主要有永磁式、反應式和永磁感應子式3種形式。永磁式步進電動機由四相繞組組成。A相繞組通電時,轉子磁鋼將轉向該相繞組所確定的磁場方向;A相斷電、B相繞組通電時,就產生一個新的磁場方向,這時,轉子就轉動一角度而位于新的磁場方向上,被激勵相的順序決定了轉子運動方向。永磁式步進電動機消耗功率較小,步矩角較大。缺點是起動頻率和運行頻率較低。   
  反應式步進電動機在定、轉子鐵心的內外表面上設有按一定規律分布的相近齒槽,利用這兩種齒槽相對位置變化引起磁路磁阻的變化產生轉矩。這種步進電動機步矩角可做到1°~15°,甚至更小,精度容易保證,起動和運行頻率較高,但功耗較大,效率較低。   



  永磁感應子式步進電動機又稱混合式步進電動機。是永磁式步進電動機和反應式步進電動機兩者的結合,并兼有兩者的優點。
               



             用單片機控制的四相步迸電動機的電路圖
  測速方法
  步進電動機是將脈沖信號轉換為角位移或線位移。   一是過載性好。其轉速不受負載大小的影響,不像普通電機,當負載加大時就會出現速度下降的情況,步進電機使用時對速度和位置都有嚴格要求。   二是控制方便。步進電機是以“步”為單位旋轉的,數字特征比較明顯。   三是整機結構簡單。傳統的機械速度和位置控制結構比較復雜,調整困難,使用步進電動機后,使得整機的結構變得簡單和緊湊。 測速電機是將轉速轉換成電壓,并傳遞到輸入端作為反饋信號。測速電機為一種輔助型電機,在普通直流電機的尾端安裝測速電機,通過測速電機所產生的電壓反饋給直流電源,來達到控制直流電機轉速的目的。
  應用
  主要用于數字控制系統中,精度高,運行可靠。如采用位置檢測和速度反饋,亦可實現閉環控制。步進電動機已廣泛地應用于數字控制系統中,如數模轉換裝置、數控機床、計算機外圍設備、自動記錄儀、鐘表等之中,另外在工業自動化生產線、印刷設備等中亦有應用。            

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