步進電機的工作原理

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:2185

 (一)單定子、徑向分相、反應(yīng)式步進電機的工作原理

按電磁鐵的作用原理

1.當A相繞組通電(用直流電壓激磁)時;形成A相定子磁極(AA方向磁場),產(chǎn)生反應(yīng)力,吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定的角度,使轉(zhuǎn)子齒與A相定子磁極小齒對齊。

2.當A相繞組斷電,B相繞組通電時,形成B相定子磁極(BB方向磁場) ,產(chǎn)生反應(yīng)力,吸引轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)過3°,使轉(zhuǎn)子齒與B相定子磁極小齒對齊。

3.以次類推…………

若控制線路不停地按A-B-C-A…順序控制步進電機各相繞組的通斷電,步進電機的轉(zhuǎn)子便不停地順時針轉(zhuǎn)動;若通電順序改為A-C-B-A…,步進電機的轉(zhuǎn)子將逆時針轉(zhuǎn)動。這種通電方式稱為三相三拍通電方式;此時定子繞組的通電狀態(tài)每改變一次,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過3°。

若控制線路不停地按A-AB-B-BC-C-CA-A…順序控制步進電機各相繞組的通斷電,這種通電方式稱為三相六拍通電方式。當從A相通電轉(zhuǎn)為A和B同時通電時,轉(zhuǎn)子齒將同時受到A相繞組產(chǎn)生的磁場和B相繞組產(chǎn)生的磁場的共同吸引,轉(zhuǎn)子齒只好停在A 和B兩相磁極之間,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過1.5°。當由A和B兩相同時通電轉(zhuǎn)為B相通電時,轉(zhuǎn)子再沿順時針方向旋轉(zhuǎn)1.5°,使轉(zhuǎn)子齒與B相磁極對齊。……依此類推。在三相六拍通電時,定子繞組的通電狀態(tài)每改變一次,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過1.5°。與三相三拍通電方式相比,可使每次轉(zhuǎn)角縮小一半。

步進電機定子繞組的通電狀態(tài)每改變一次,它的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的一個確定角度,稱為步進電機的步距角a 。步距角a的計算公式:

    其中,m為定子繞組的相數(shù) ,Z為轉(zhuǎn)子的齒數(shù),K為通電方式系數(shù) ;當m相m拍通電時,k=1;m相2m拍通電時,k=2 

(二)、五相五定子、軸向分相、反應(yīng)式步進電機工作原理介紹

步進電機的定子和轉(zhuǎn)子在軸向分為五段,每一段都形成獨立的一相定子鐵心、定子繞組和轉(zhuǎn)子;各段定子鐵心形如內(nèi)齒輪,由硅鋼片疊成;各段定子上的在圓周方向均勻分布,彼此之間錯開1/5齒距;各段轉(zhuǎn)子形如外齒輪,也由硅鐵片疊成;各段轉(zhuǎn)子齒彼此不錯位。當設(shè)置在定子鐵心環(huán)形格內(nèi)的定子繞組通電時,形成一相環(huán)形繞組,構(gòu)成圖中所示的磁力線。

若控制線路不停地按A-B-C-D-E-A-…順序控制步進電機各相繞組的通斷電,這種通電方式稱為五相五拍通電;若控制線路不停地按 AB-ABC-BC-BCD-CD-CDE-DE-DEA-EA- EAB-AB …順序控制步進電機各相繞組的通斷電,這種通電方式稱為五相十拍通電;步距角a的計算仍可采用上述計算公式。

小結(jié):

1.步進電機受脈沖電流控制,轉(zhuǎn)子的角位移正比于輸入脈沖的數(shù)量,轉(zhuǎn)子的角速度正比于輸入脈沖的頻率,轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向取決于定子繞組的通電順序。

2.步進電機有一定的步距誤差, 但沒有累計誤差。

3.若維持控制繞組的電流不變, 則步進電機就可停在某一位置不動。


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