步进电机原理及使用说明
一、前言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。
目前生产步进电机的厂家的确不少,但具有专业技术人员,能够自行开发,研制的厂家却非常少,大部分的厂家只一、二十人,连最基本的设备都没有。仅仅处于一种盲目的仿制阶段。这就给用户在产品选型、使用中造成许多麻烦。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的一种开环线性执行元件,具有无累积误差、成本低、控制简单特点。产品从相数上分有二、三、四、五相,从步距角上分有09°18°、036°072°,从规格上分有口42φ130,从静力矩上分有01NM40NM。签于上述情况,我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。叙述其基本工作原理。望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。
二、感应子式步进电机工作原理
(一)反应式步进电机原理由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原理。1、结构:
电机转子均匀分布着很多小齿,定子齿有三个励磁绕阻,其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。0、13て、23て(相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示),即A与齿1相对齐,B与齿2向右错开13て,C与齿3向右错开23て,A与齿5相对齐,(A就是A,齿5就是齿1)下面是定转子的展开图:
1
f2、旋转:如A相通电,B,C相不通电时,由于磁场作用,齿1与A对齐,(转子不受任何力以
下均同)。如B相通电,A,C相不通电时,齿2应与B对齐,此时转子向右移过13て,此时齿
3与C偏移为13て,齿4与A偏移(て13て)23て。如C相通电,A,B相不通电,齿3应与C对齐,此时转子又向右移过13て,此时齿4与A偏移为13て对齐。
如A相通电,B,C相不通电,齿4与A对齐,转子又向右移过13て这样经过A、B、C、A分别通电状态,齿4(即齿1前一齿)移到A相,电机转子向右转过一个齿r