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步進電機工作原理圖解，三分鐘看懂真相

發(fā)布時間：2020-10-10 02:39:26

步進電機的工作原理是將電脈沖信號轉換為機械角位移的控制電機。所謂的電脈沖與脈沖相似。當感覺到脈搏時，它與脈搏的高水平相似。當感覺不到脈搏時，它是低電平。這是電脈沖信號。角位移的單位是弧度。

步進電機可分為反應式、永磁式和混合式。都有自己的優(yōu)勢。根據(jù)實際需求選型，反應式的步距角小、精度高、永磁式的力矩大。混合式具有精度高、轉矩大的特點，但成本較高。以反應式為例，說明了步進電機的結構和工作原理。步進電機主要由定子和轉子兩部分組成：定子和轉子在學習了直流電機后并不陌生。但是，對于三相步進電機，定子和轉子上分別有六極和四極。在上圖中，a和a'形成a相；B和B'形成a相；C和C'形成a相。所以這個步進電機是三相步進電機。

當步進電機接收到電脈沖信號時，會相應地旋轉一個固定的角度。這個固定角度是步進電機的一個重要參數(shù)，即步距角。具體地說，當步進電機接收到電脈沖信號時，a與電連接，在a方向上的磁通量通過轉子形成閉合電路。如果轉子與磁場軸之間有一定的夾角，轉子將在磁場的作用下被磁化，以吸引轉子，使轉子與定子的輪齒對齊并停止旋轉。也就是說，a通電，使轉子1、3齒與AA'對齊；B通電，使轉子2、4齒與BB'在下一個脈沖信號出現(xiàn)時對齊；C通電，使轉子3、1齒與CC'在第三個脈沖信號出現(xiàn)時對齊。該驅動方式為三相三拍驅動方式。如下圖所示：

因此，步進電機按脈沖數(shù)旋轉，脈沖數(shù)將根據(jù)需要旋轉。因此，步進電機可以達到精確定位的目的；同時，可以通過控制脈沖頻率，即發(fā)出脈沖的時間長短，來控制電機的轉速和加速度，從而達到調速的目的。每次輸入電脈沖時，電機旋轉一個角度前進一步。其輸出角位移與輸入脈沖數(shù)成正比，轉速與脈沖頻率成正比。改變繞組的功率順序，控制電機的正反轉。也就是說，如果a、B、C相的通電順序為正旋轉，那么如果遵循C、B、a相的通電順序，電機將反轉。因此可以通過控制電機各相繞組的脈沖數(shù)、頻率和功率序列來控制步進電機的旋轉。