加速装置

步进电机基本结构和工作原理

发布时间:2024/12/4 12:07:58   
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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步进电机件,通过控制施加在电机线圈上的电脉冲顺序、频率和数量,可以实现对步进电机的转向、速度和旋转角度的控制。配合以直线运动执行机构或齿轮箱装置,更可以实现更加复杂、精密的线性运动控制要求。步进电机一般由前后端盖、轴承、中心轴、转子铁芯、定子铁芯、定子组件、波纹垫圈、螺钉等部分构成,步进电机也叫步进器,它利用电磁学原理,将电能转换为机械能,是由缠绕在电机定子齿槽上的线圈驱动的。通常情况下,一根绕成圈状的金属丝叫做螺线管,而在电机中,绕在定子齿槽上的金属丝则叫做绕组、线圈、或相。

一、基本结构

二、工作原理

步进电机驱动器根据外来的控制脉冲和方向信号,通过其内部的逻辑电路,控制步进电机的绕组以一定的时序正向或反向通电,使得电机正向/反向旋转,或者锁定。

当定子的六个磁极上有控制绕组,两个相对的磁极组成一相。

注:这里的相三相交流电中的“相"的概念不同。步进机通的是直流电脉冲,这主要是指线路的联接组数的区别。

三、工作过程

1)A相通电使转子1、3齿对齐,A方向的磁通经转子形成闭合回路。若转子和磁场轴线方向原有一定角度,则在磁场的作用下,转子被磁化,吸引转子,使转子的位置力图使通电相磁路的磁阻最小,使转、定子的齿对齐停止转动。

A相通电使转子1、3齿对齐

A相通电

A相通电使转子1、3齿对齐

B相通电C相通电

这种工作方式,因三相绕组中每次只有一相通电,而且一个循环周期共包括三个脉冲,所以称三相。

2)特点

1.每来一个电脉冲,转子转过30此角称为步距角,用表示(格式限制放在了图一)表示。

2.转子的旋转方向取决于三相线圈通电的顺序,改变通电顺序即可改变转向。

图一四、简单的脉冲信号控制

需高精度定位的系统如下所示。控制器发出的脉冲信号可以准确地控制步进电机的转动角度和速度。

1)什么是脉冲信号?

2)转动距离与脉冲数成比例关系

3)转速与脉冲频率成比例关系

高力矩、小体积

步进电机的重要特征之一是高力矩、小体积。这些特征使得电机具有优秀的加速和响应,使得这些电机非常适合那些需要频繁启动和停止的应用



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