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步進電機可根據電機結構和驅動架構來分類
發布時間:2019-05-27    點擊次數:次   
步進馬達可以根據電機結構、驅動架構和步進方式來分類。步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制電機,是現代數字程序控制系統中的主要執行元件,應用極為廣泛。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數,而不受負載變化的影響,當步進驅動器接收到一個脈沖信號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度,稱為“步距角”,它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。步進電機的結構有好幾種,包括可變磁阻、永磁和混合式永磁 ,永磁步進電機的成本很低,多半用于價格低廉的消費性產品。混合式步進電機的價格略高,是工業移動控制應用常見的電機。可變磁阻電機通常有3或5個相位,需要采取不同的驅動電路(DC)架構。

永磁式步進馬達一般為兩相,轉矩和體積(volume)較小,步進角一般為7.5度或5度;反應(reaction)式步進電機一般為三相,可實現大轉矩輸出,步進角一般為.5度,但噪聲和振動都很大。反應式步進電機的轉子磁路由軟磁材料制成,定子上有多相勵磁繞組,利用磁導的變化產生轉矩。
混合式步進電機則混合了永磁式和反應(reaction)式的優點。它又分為兩相和五相:兩相步進角一般為.8度,而五相步進角一般為0.72度。這種步進電機應用(application)為廣泛(extensive),一直以高精尖技術于電機同行業的電機混合型步進電機采取稀土永磁材料(Material)制造,與其它品牌步進電機相比具有電磁損耗小,轉換效率高,動態特性(characteristic])好等優勢。
單極性和雙極性是步進電機常采取的兩種驅動架構。單極性驅動電路(DC)使用(use)四顆晶體管來驅動步進電機的兩組相位,電機結構包含兩組帶有中間抽頭的線圈(winding),整個電機共有六條線與外界連接。
這類電機有時又稱為四相電機,但這種稱呼容易令人混淆又不正確,因為它其實只有兩個相位,的說法應是雙相位六線式步進電機。六線式步進電機雖又稱為單極性步進電機,實際上卻能同時使用單極性或雙極性驅動(Driver)電路。
雙極性步進電機的驅動電路會使用(use)八顆晶體管來驅動兩組相位。步進電機驅動器是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”),它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。雙極性驅動電路可以同時驅動四線式或六線式步進電機,雖然四線式電機只能使用雙極性驅動電路,它卻能大幅降低量產型應用的成本(Cost)。
雙極性步進電機驅動(Driver)電路(DC)的晶體管數目是單極性驅動電路的兩倍,其中四顆下端晶體管通常是由微控制器直接驅動,上端晶體管則需要成本(Cost)較高的上端驅動電路。步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制電機,是現代數字程序控制系統中的主要執行元件,應用極為廣泛。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數,而不受負載變化的影響,當步進驅動器接收到一個脈沖信號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度,稱為“步距角”,它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。雙極性驅動電路的晶體管只需承受電機電壓(voltage),所以它不像單極性驅動電路一樣需要箝位電路。


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