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萬恒娛樂主管-地址,步進電機(也稱為步進或步進電機)是一種通過電脈沖轉(zhuǎn)換實現(xiàn)機械運動的機電設備。步進電機由數(shù)字脈沖驅(qū)動,而不是連續(xù)施加的電壓。與連續(xù)旋轉(zhuǎn)的傳統(tǒng)電動機不同,步進電動機以固定的角度增量旋轉(zhuǎn)或“步進”。步進電機最常用于位置控制。使用步進電機/
/控制IC系統(tǒng)設計,假設步進電機將遵循數(shù)字指令。步進電機的一個重要方面是缺乏反饋來保持對位置的控制,這將導致步進電機歸類為開環(huán)系統(tǒng)。
步進電機的主要部件是軸、轉(zhuǎn)子和定子層壓板、磁鐵、軸承、銅線和引線、墊圈以及前蓋和端蓋。軸通常由不銹鋼金屬制成,而定子和轉(zhuǎn)子層壓由硅鋼組成。硅鋼允許更高的電阻率,從而降低磁芯損耗。步進電機中可用的各種磁體允許多種結(jié)構考慮。磁鐵可以是鐵氧體塑料、燒結(jié)鐵氧體和Nd-Fe-B粘結(jié)磁鐵。軸承隨電機尺寸而變化。外殼材料由鋁等各種其他金屬組成,具有高耐熱性。
步進電機的主要用途是控制運動,無論是線性的還是旋轉(zhuǎn)的。在旋轉(zhuǎn)運動的情況下,以正確的順序接收數(shù)字脈沖允許軸以離散的步長增量旋轉(zhuǎn)。脈沖(也稱為時鐘或步進信號)可由微處理器、定時邏輯、撥動開關或繼電器閉合產(chǎn)生。一連串數(shù)字脈沖轉(zhuǎn)化為軸旋轉(zhuǎn)。每轉(zhuǎn)一圈都需要給定數(shù)量的脈沖,每個脈沖等于一個旋轉(zhuǎn)增量或步進,這只是一個完整旋轉(zhuǎn)的一部分。輸入脈沖和電機的軸旋轉(zhuǎn)之間存在許多關系。其中一個關系是施加的脈沖序列和旋轉(zhuǎn)方向之間的關系。當適當?shù)捻樞蛎}沖傳遞到設備時,軸將順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)。輸入脈沖和電機旋轉(zhuǎn)之間的另一個關系是頻率和速度之間的關系。增加輸入脈沖頻率可提高軸轉(zhuǎn)速。
VR步進電機的特點是具有多個軟鐵轉(zhuǎn)子和一個纏繞定子。它們通常根據(jù)磁通量的基本原理工作,通過磁路找到最低的磁阻通路。在一般操作中,VR步進電機具有相對較高的步進率,為5至15度,并且沒有止動扭矩。VR步進電機的步進角與定子和轉(zhuǎn)子中包含的齒數(shù)有關。與這兩個變量相關的等式可以在本指南的公式部分找到。
參考下圖,當定子繞組用直流電流通電時,磁極被磁化。當磁極被磁化時,轉(zhuǎn)子齒被通電的定子極吸引并旋轉(zhuǎn)以對齊。一旦定子相位A周圍的繞組通電,轉(zhuǎn)子齒就會被吸引到定子極上,從而使兩極對齊。當相位A的繞組斷電并且相位B的通電時,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)以使其齒與定子的齒對齊。該過程按順序進行,階段C,然后是階段D通電,促使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
永磁步進電機由沒有齒的永磁轉(zhuǎn)子組成,這些轉(zhuǎn)子垂直于旋轉(zhuǎn)軸被磁化。通過按順序為四相通電,轉(zhuǎn)子由于磁極的吸引力而旋轉(zhuǎn)。下圖所示的步進電機將采用90度步進,因為繞組按順時針順序通電:ABAB。PM步進電機通常具有45或90度的步進角,并且步進速率相對較低。然而,它們具有高扭矩和良好的阻尼特性。阿納海姆自動化提供多種PM步進電機選擇,直徑范圍從15到57mm。
混合式步進電機融合了VR和PM步進電機設計的品質(zhì)。憑借其與VR電機的多齒轉(zhuǎn)子相似性以及軸周圍的軸向磁化同心磁鐵,混合步進電機可增加制動,保持和動態(tài)扭矩。與永磁步進電機相比,它在步進分辨率、扭矩和速度方面提供了性能增強。典型的混合式步進電機設計步進角為0.9、1.8、3.6和4.5,其中1.8是最常用的步進角。它們非常適合具有穩(wěn)定負載且速度低于 1,000 rpm 的應用。在設計電機的最佳扭矩輸出時,要考慮的關鍵因素是層壓次數(shù),齒的精度和鋒利度以及磁性材料的強度。
與行星齒輪箱集成的步進電機尺寸緊湊,效率高,并具有各種堆疊長度。“行星”這個詞源于齒輪箱與太陽系的相似性。該系統(tǒng)由三個主要部件組成:太陽齒輪,環(huán)形齒輪和兩個或多個行星齒輪。太陽齒輪位于中心,環(huán)形齒輪是最外層的齒輪,行星齒輪圍繞著環(huán)形齒輪內(nèi)的太陽齒輪。行星齒輪箱用于低背隙、緊湊尺寸、高效率、抗沖擊性、高扭矩重量比和改進潤滑的應用中。
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