步进电机分哪几种
步进电机的种类
步进电机的种类、结构及工作原理步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统。
在此系统中,执行元件是步进电机。
它受驱动控制线路的控制,将代表进给脉冲的电平信号直接变换为具有一定方向、大小和速度的机械转角位移,并通过齿轮和丝杠带动工作台移动。
由于该系统没有反馈检测环节,它的精度较差,速度也受到步进电机性能的限制。
但它的结构和控制简单、容易调整,故在速度和精度要求不太高的场合具有一定的使用价值。
1.步进电机的种类步进电机的分类方式很多,常见的分类方式有按产生力矩的原理、按输出力矩的大小以及按定子和转子的数量进行分类等。
根据不同的分类方式,可将步进电机分为多种类型,如表5-1所示。
表5-1 步进电机的分类分类方式具体类型按力矩产生的原理(1)反应式:转子无绕组,由被激磁的定子绕组产生反应力矩实现步进运行(2)激磁式:定、转子均有激磁绕组(或转子用永久磁钢),由电磁力矩实现步进运行按输出力矩大小(1)伺服式:输出力矩在百分之几之几至十分之几(N·m)只能驱动较小的负载,要与液压扭矩放大器配用,才能驱动机床工作台等较大的负载(2)功率式:输出力矩在5-50 N·m以上,可以直接驱动机床工作台等较大的负载按定子数(1)单定子式(2)双定子式(3)三定子式(4)多定子式按各相绕组分布(1)径向分布式:电机各相按圆周依次排列(2)轴向分布式:电机各相按轴向依次排列2.步进电机的结构目前,我国使用的步进电机多为反应式步进电机。
在反应式步进电机中,有轴向分相和径向分相两种,如表5--1所述。
图5--2是一典型的单定子、径向分相、反应式伺服步进电机的结构原理图。
它与普通电机一样,分为定子和转子两部分,其中定子又分为定子铁心和定子绕组。
定子铁心由电工钢片叠压而成,其形状如图中所示。
定子绕组是绕置在定子铁心6个均匀分布的齿上的线圈,在直径方向上相对的两个齿上的线圈串联在一起,构成一相控制绕组。
图5--2所示的步进电机可构成三相控制绕组,故也称三相步进电机。
步进电机的分类
步进电机的分类
步进电机分为三大类:
1)反应式步进电机(VAriABle ReluCtAnCe,简称VR)反应式步进电机的转子是由软磁材料制成的,转子中没有绕组。
它的结构简洁,成本距角可以做得很小,但动态性能较差。
反应式步进电机有单段式和多段式两种类型。
2)永磁式步进电机(PermAnent MAgnet),简称PM永磁式步进电机的转子是用永磁材料制成的,转子本身就是一个磁源。
转子的极数和定子的极数相同,所以一般步进角比较大,它输出转矩大,动态性能好,消耗功率小(相比反应式),但启动运行频率较低,还需要正负脉冲供电。
3)混合式步进电机(HyBrid,简称HB)混合式步进电机综合了反应式和永磁式两者的优点。
混合式与传统的反应式相比,结构上转子加有永磁体,以供应软磁材料的工作点,而定子激磁只需供应变化的磁场而不必供应磁材料工作点的耗能,因此该电机效率高,电流小,发热低。
因永磁体的存在,该电机具有较强的反电势,其自身阻尼作用比较好,使其在运转过程中比较平稳、噪声低、低频振动小。
这种电动机最初是作为一种低速驱动用的沟通同步机设计的,后来发觉假如各相绕组通以脉冲电流,这种电动机也能做步进增量运动。
由于能够开环运行以及掌握系统比较简洁,因此这种电机在工业领域中得到广泛应用。
步进电机有几种工作方式
步进电机有几种工作方式在现代工业和自动化领域中,步进电机是一种常用的电动机之一。
步进电机具有结构简单、运行稳定、定位准确等优点,被广泛应用于各种设备和系统中。
根据不同的控制方式和工作原理,步进电机可以分为几种不同的工作方式。
1. 开环控制方式开环控制方式是步进电机最基本的工作方式之一。
在开环控制下,系统仅根据输入的脉冲信号来驱动步进电机,而没有反馈信号用于监测电机的实际运动情况。
这意味着系统无法实时调整电机的运行状态,容易出现失步或者误差累积的问题。
开环控制方式适用于一些对定位精度要求不高的场合,成本较低。
2. 半闭环控制方式半闭环控制方式在开环控制的基础上增加了位置传感器或编码器等反馈装置,用于监测步进电机的实际位置信息。
根据反馈信号,系统可以进行部分的位置校正,提高了系统的稳定性和定位精度。
半闭环控制方式适用于一些对定位精度要求较高的场合,但相比全闭环控制,其成本和复杂度较低。
3. 全闭环控制方式全闭环控制方式是步进电机的高级控制方式之一。
在全闭环控制下,系统不仅通过位置传感器获取电机的实际位置信息,还将这些信息反馈给控制器进行实时校正。
这样可以确保步进电机在高速运动或负载变化时仍能保持准确的位置控制,提高了系统的响应速度和稳定性。
全闭环控制方式适用于对精准定位和高速响应要求较高的场合,但相应地增加了系统的成本和调试难度。
4. 微步进控制方式除了以上三种基本的控制方式外,还有一种常见的控制方式是微步进控制。
微步进控制通过改变步进电机的相间电流波形,将每一步的细分成更小的微步,从而使电机的1转动更加平滑和精确。
相较于传统的全步进控制方式,微步进控制可以提高电机的分辨率和平稳性,但也会增加电机的功耗和控制复杂度。
不同的工作方式适用于不同的应用场合,用户可以根据自身需求和预算选择合适的步进电机控制方式。
在实际应用中,需综合考虑定位精度、速度要求、成本限制等因素,选择最适合的控制方式,以达到最佳的工作效果。
步进电机的分类
步进电机的分类
步进电机可以分为以下几种分类:
1. 永磁式步进电机:通过在转子内部放置永磁体来生成磁场,转子和定子之间的磁场交互作用产生转矩,实现步进运动。
2. 双绕组式步进电机:包括两个绕组,每个绕组都有自己的阻抗相串联,通过改变绕组的电流方向和大小来控制转子的步进运动。
3. 双极步进电机:拥有两种状态,每次只能从一种状态转换到另一种状态,转子通过磁场的吸引力而产生步进运动。
4. 四相步进电机:有四个相位绕组,通过控制绕组的电流来产生引力转子并实现步进运动。
5. 全/半步进电机:通过变化绕组的电流来控制转子的步进运动。
全步进电机每次只进行一个步进,而半步进电机可以在一个步进中进行更小的增量运动。
6. 隔离式步进电机:在永磁转子和定子之间使用气体或液体作为隔离媒介,以减少摩擦和磨损,并提高步进电机的精度和寿命。
这些是常见的步进电机分类,根据不同的应用需求和工作原理,可能还存在其他
类型的步进电机。
步进电机的工作原理
步进电机的工作原理步进电机是一种常见的电动机,广泛应用于各种机械和自动化设备中。
它以其精准的控制和高度可靠性而受到青睐。
本文将介绍步进电机的基本原理和工作方式。
1. 基本工作原理步进电机是一种将电能转换为机械能的设备,通过电磁原理实现驱动。
其基本构造包括定子与转子。
定子通常由两种或多种电磁线圈组成,这些线圈按照特定的顺序被激活。
转子则是由一组磁体组成,以使定子磁电流激活时能产生磁通。
2. 单相步进电机单相步进电机也称为单相混合式步进电机。
它具有两个电磁线圈,相位差为90度。
当线圈被激活时,会产生磁场。
根据磁场的相互作用,电机转子就可以旋转到一个新的位置。
单相步进电机的工作原理是通过改变线圈通电的顺序来控制运动。
3. 双相步进电机双相步进电机是一种更为常见的类型,它具有四个电磁线圈,相位差为90度。
每个线圈都可以单独激活,控制电机的运动。
在双相步进电机中,每次只有两个线圈被激活,以产生磁场。
通过交替激活不同的线圈,可以实现电机的旋转。
双相步进电机具有较高的转矩和精确的位置控制能力。
4. 步进电机的特点步进电机具有以下几个特点:4.1 准确定位:通过激活特定的线圈顺序,步进电机可以以特定的角度准确旋转,从而实现准确定位。
4.2 高度可编程:步进电机通过控制电流和脉冲的频率来控制转动速度和转动方向。
4.3 高度精密:由于线圈的激活顺序可以精确控制,步进电机可以实现非常精确的运动。
4.4 无需反馈系统:相比其他类型的电机,步进电机无需附加的位置反馈系统即可实现精确控制。
5. 应用领域由于其精准的控制和高度可靠性,步进电机在许多领域得到广泛应用,包括:5.1 3D打印机:步进电机用于控制打印头在XYZ轴上的位置,从而实现精确的打印。
5.2 CNC机床:步进电机用于控制刀具的位置和转动角度,从而实现自动化的数控加工。
5.3 机器人:步进电机用于控制机器人的运动,包括旋转和定位。
5.4 线性驱动器:步进电机也可以应用于线性驱动器,实现对物体位置的精确控制。
步进电机常识和力矩曲线
步进常识1.什么是步进电机?步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。
您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
2.步进电机分哪几种?步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB) 永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7. 5度或15度;反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1. 5度,但噪声和振动都很大。
在欧美等发达国家80年代已被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。
它又分为两相和五相:两相步进角一般为1. 8度而五相步进角一般为0. 72度。
这种步进电机的应用最为广泛。
3.什么是保持转矩(HOLDING TORQUE) ?保持转矩(HOLDING TORQUE)是指步进电机通电但没有转动时, 定子锁住转子的力矩。
它是步进电机最重要的参数之一,通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。
由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。
比如,当人们说2N.m的步进电机,在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m 的步进电机。
4.什么是DETENT TORQUE?(起动转扭)DETENT TORQUE是指步进电机没有通电的情况下,定子锁住转子的力矩。
DETENT TORQUE在国内没有统一的翻译方式,容易使大家产生误解;由于反应式步进电机的转子不是永磁材料,所以它没有DETENT TORQUEo5.步进电机精度为多少?是否累积?一般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。
6.步进电机的外表温度允许达到多少?步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降乃至于失步,因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点;一般来讲,磁性材料的退磁点都在摄氏130 度以上,有的甚至高达摄氏200度以上,所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。
步进电机型号及参数大全
步进电机型号及参数大全步进电机简介步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
步进电机可以作为一种控制用的特种电机,利用其没有积累误差(精度为100%)的特点,广泛应用于各种开环控制。
步进电机的分类可变磁阻式(VR型):转子以软铁加工成齿状,当定子线圈不加激磁电压时,保持转矩为零,故其转子惯性小、响应性佳,但其容许负荷惯性并不大。
其步进角通常为15°永久磁铁式(PM型):转子由永久磁铁构成,其磁化方向为辐向磁化,无激磁时有保持转矩。
依转子材质区分,其步进角有45°、90°及7.5°、11.25°、15°、18°等几种。
混和式(HB型):转子由轴向磁化的磁铁制成,磁极做成复极的形式,其乃兼采可变磁阻式步进电机及永久磁铁式步进电机的优点,精确度高、转矩大、步进角度小。
步进电机型号1、步进电机到底有多少型号?答:28.42.57.86.110.130.2、这些数字是代表电机尺寸大小吗?答:这些型号根据电机的底座的直径来命名的。
3、除了BYG还有哪些英文型号,分别代表什么意思?答:现在用的比较多的都是混合式步进电机了。
而且现在这种东西已经国产化了。
各个厂家的命名又有所不同。
所以不能给你提供更好的解释。
步进电机的基本参数1、电机固有步距角。
步进电机的三种驱动方式
步进电机的三种驱动方式步进电机的驱动方式有整步驱动,半步驱动,细分驱动,这三种驱动方式。
这三种驱动方式之间既有着联系,又有着他们的区别。
现在大部分驱动器都支持细分驱动。
下图是两相步进电机的内部定子示意图,为了使电机的转子能够连续、平稳地转动,定子必须产生一个连续、平均的磁场。
因为从宏观上看,电机转子始终跟随电机定子合成的磁场方向。
如果定子合成的磁场变化太快,转子跟随不上,这时步进电机就出现失步现象。
既然电机转子是跟随电机定子磁场转动,而电机定子磁场的强度和方向是由定子合成电流决定且成正比。
即只要控制电机的定子电流,则可以达到驱动电机的目的。
下图是两相步进电机的电流合成示意图。
其中Ia是由A-A`相产生,Ib是由B-B`相产生,它们两个合成后产生的电流I就是电机定子的合成电流,它可以代表电机定子产生磁场的大小和方向。
有了以上的步进电机背景描述后,对于步进电机的整步、半步、细分的三种驱动方式,都会是同一种方法,只是电流把一个圆(360°)分割的粗细程序不同。
整步驱动对于整步驱动方式,电机是走一个整步,如对于一个步进角是3.6°的步进电机,整步驱动是每走一步是走3.6°。
下图是整步驱动方式中,电机定子的电流次序示意图:由上图可知,整步驱动每一时刻只有一个相通电,所以这种驱动方式的驱动电路可以是很简单,程序代码也是相对容易实现,且由上图可以得到电机整步驱动相序如下:BB’→A’A→B’B→AA’→BB’下图是这种驱动方式的电流矢量分割图:可见,整步驱动方式的电流矢量把一个圆平均分割成四份。
下图是整步驱动方式的A、B相的电流I vs T图:可以看出,整步驱动描出的正弦波是粗糙的。
使用这种方式驱动步进电机,低速时电机会抖动,噪声会比较大。
但是,这种驱动方式无论在硬件或软件上都是相对简单,从而驱动器制造成本容易得到控制。
半步驱动对于半步驱动方式,电机是走一个半步,如对于一个步进角是3.6°的步进电机,半步驱动是每走一步,是走1.8°(3.6°/2)。
步进电机四相八拍怎么驱动
步进电机四相八拍怎么驱动步进电机是一种常见的电机类型,其特点是可以通过控制每一个步进角度来实现准确的位置控制。
步进电机按照其驱动方式可以分为几种,其中四相八拍驱动方式是比较常见的一种。
在四相八拍驱动方式中,步进电机的每个相位都有两个状态,通电和断电。
通过控制这八个状态的组合,可以精确地控制步进电机的运动。
下面将介绍一下四相八拍驱动方式的原理和具体操作方法。
首先,步进电机有四个线圈,分别称为A、B、C、D相。
在四相八拍驱动方式中,需要两个控制器来控制电机的运动,一个控制器用来控制A相和C相的通断,另一个控制器用来控制B相和D相的通断。
这样就可以实现步进电机的顺时针和逆时针旋转。
具体来说,当控制器1给出A相通电、C相断电的指令时,步进电机会向前走一步;当控制器1给出A相断电、C相通电的指令时,步进电机会向后走一步。
同理,通过控制器2给出B相和D相的通断指令,也可以实现步进电机的正反转。
为了控制步进电机按照设定的路径运动,需要编写相应的控制程序。
这个程序会根据步进电机的特性和要求,确定每一步的控制信号顺序和时序,以实现准确的位置控制。
编写这样的程序需要考虑到步进电机的速度、加速度、负载情况等因素,保证步进电机能够按照预期的路径精确运动。
在实际应用中,四相八拍驱动方式可以广泛用于需要精确定位和控制的场合,例如打印机、数控机床、机器人等领域。
通过准确控制步进电机的旋转角度,可以实现复杂的动作和路径规划,提高生产效率和质量。
总的来说,四相八拍驱动方式是一种常见且有效的步进电机驱动方式,通过合理的控制可以实现精准的位置控制。
在工业自动化和机械控制领域有着广泛的应用,对于提高生产效率和产品质量都起到了积极的作用。
1。
一文解析步进电机三种驱动方式的优缺点
一文解析步进电机三种驱动方式的优缺点众所周知,步进电机的驱动方式有整步,半步,细分驱动。
三者既有区别又有联系,目前,市面上很多驱动器支持细分驱动方式。
大家都知道步进电动机是一种把电脉冲信号转换成机械角位移的控制电机,常作为数字控制系统中的执行元件。
当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(这个角度叫做歩距角)。
正常运动情况下,它每转一周具有固定的步数;做连续步进运动时,其旋转转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系,不受电压波动和负载变化的影响。
本文小编将带领大家详细的了解步进电机整步驱动、半步驱动、细分驱动的工作原理及优缺点。
步进电机的驱动方式如下图是两相步进电机的内部定子示意图,为了使电机的转子能够连续、平稳地转动,定子必须产生一个连续、平均的磁场。
因为从宏观上看,电机转子始终跟随电机定子合成的磁场方向。
如果定子合成的磁场变化太快,转子跟随不上,这时步进电机就出现失步现象。
既然电机转子是跟随电机定子磁场转动,而电机定子磁场的强度和方向是由定子合成电流决定且成正比。
即只要控制电机的定子电流,则可以达到驱动电机的目的。
下图是两相步进电机的电流合成示意图。
其中Ia是由A-A`相产生,Ib是由B-B`相产生,它们两个合成后产生的电流I就是电机定子的合成电流,它可以代表电机定子产生磁场的大小和方向。
基于以上步进电机的背景描述,对于步进电机的整步、半步、细分的三种驱动方式,都会是同一种方法,只是电流把一个圆(360)分割的粗细程度不同。
1、整步驱动对于整步驱动方式,电机是走一个整步,如对于一个步进角是3.6的步进电机,整步驱动是每走一步是走3.6。
下图是整步驱动方式中,电机定子的电流次序示意图:。
步进电机的各种分类及其工作原理 (1)
运行矩频特性曲线
四、步进电机驱动器
(1)环形脉冲分配器。步进电机的各相绕 组必须按一定的顺序通电才能正常工作。 这种使电机绕组的通电顺序按一定规律 变化的部分称为脉冲分配器,又称环形 脉冲分配器。
四、步进电机驱动器
(2)功率放大器。从计算机输出口或从环形分配器输出的信号 脉冲电流一般只有几个毫安,不能直接驱动步进电机,必须采 用功率放大器将脉冲电流进行放大,使其增大到几至十几安培,
4、易于起动,停止,正反转及速度响应性好。
5、停止时可有自锁能力。 6、步距角可在大范围内选择,在小步距情况下,通常可以在超低转 速下高转距稳定运行,通常可以不经减速器直接驱动负载。 7、速度可在相当宽范围内平滑调节,同时用一台控制器控制几台步 进电动机可使它们完全同步运行。 8、步进电动机带惯性负载能力较差。
中有恒流驱动、斩波驱动等。
四、步进电机驱动器
(3)细分驱动。步进电机的各种功率放大电路都是按照环形分配 器决定的分配方式、控制电机各相绕组的导通或截止,从而使 电机产生步进运动,步距角的大小只有两种,即整步工作或半 步工作。步距角已由步进电机的结构所确定。如果要求步进电 机有更小的步距用或者为减小电机振动、噪声等原因,可以在 每次输入脉冲切换时,不是将绕组电流全部通入或去除,而是 只改变相应绕组中额定的一部分,则电机转子的每步运动也只 有步距角的一部分。这里绕组电流不是一个方波,而是阶梯波, 额定电流是台阶式的投入或切除,电流分成多少个台阶,则转 子就以同样的个数转过一个步距角。这样将一个步距角细分成 若干步的驱动方法称为细分驱动。细分驱动的特点是在不改动 电机结构参数的情况下,能使步距角减小。
这种电机由于采用了永久磁铁,即使定子绕 组断电也能保持一定转矩。 PM型电机的特点是励磁功率小、效率高、 造价便宜,因此需要量也大。由于转子磁铁的 磁化间距受到限制,难于制造,故步距角较大。
42步进电机用法
42步进电机用法摘要:1.步进电机的概念与原理2.42 步进电机的特点与分类3.42 步进电机的接线与参数设置4.42 步进电机的控制方式与编程5.42 步进电机的应用领域与实际案例6.42 步进电机的维护与故障排除7.总结正文:步进电机是一种将电脉冲信号转换为精确旋转运动的电机,广泛应用于各种自动化设备和仪器中。
42 步进电机作为其中一种类型,具有体积小、力矩大、精度高等特点,被广泛应用于各种需要精确控制和定位的场合。
一、步进电机的概念与原理步进电机是一种电动机,通过接收脉冲信号来控制其旋转角度和速度。
其工作原理是在接收到脉冲信号时,电机转动一个固定的步长,从而实现精确的位置控制。
二、42 步进电机的特点与分类42 步进电机具有以下特点:1.体积小,重量轻,结构紧凑;2.力矩大,驱动力强;3.定位精度高,运行平稳;4.效率高,能耗低;5.噪音低,振动小。
根据其结构和工作原理,42 步进电机可分为以下几类:1.单相励磁42 步进电机;2.两相励磁42 步进电机;3.三相励磁42 步进电机。
三、42 步进电机的接线与参数设置42 步进电机的接线需要遵循一定的规则,以确保电机的正常工作。
接线时需注意电源电压、相数、频率等参数与电机参数相匹配。
此外,还需要对电机的相位、步数、步长等参数进行设置,以满足不同应用场景的需求。
四、42 步进电机的控制方式与编程42 步进电机的控制方式主要有以下几种:1.单片机控制;2.微控制器控制;3.计算机控制;4.驱动器控制。
编程时需要根据控制方式选择合适的编程语言和工具,实现对电机精确、高效的控制。
五、42 步进电机的应用领域与实际案例42 步进电机广泛应用于工业自动化、数控机床、机器人、3D 打印机、激光切割机等领域。
例如,在数控机床上,42 步进电机可用于实现刀具的快速、精确移动;在机器人上,42 步进电机可用于控制关节的旋转,实现机器人的各种动作。
六、42 步进电机的维护与故障排除为了确保42 步进电机的正常工作,需要定期进行维护,如清洁、加油等。
四相五线步进电机工作原理是什么意思
四相五线步进电机工作原理是什么意思步进电机是一种常用的电机类型,其中四相五线步进电机是其中一种常见类型。
它的工作原理主要通过电磁场的变化来控制旋转步进角,从而实现精确的位置控制。
首先,我们来了解一下四相五线步进电机的基本结构。
这种电机包含四个线圈(相),每个线圈都连接到电源,称为A、B、C、D相。
此外,还有一个共同的中心引线,使其成为五线步进电机。
通过控制这些线圈的电流来产生磁场,从而驱动电机转动。
在四相五线步进电机中,当电流依次通过A相、B相、C相、D相,并按照特定的顺序流过各线圈时,会产生旋转磁场。
这种磁场的变化会引起电机转子按一定步距进行旋转,每一步的角度取决于电机的结构和步距角度。
通过不断地改变电流的流向和大小,可以实现电机精确的位置控制和旋转。
步进电机的工作原理也与步进角息息相关。
步进角是指电机每次接收一个脉冲信号后转动的角度,它取决于电机的结构和驱动方式。
在四相五线步进电机中,步进角通常为1.8度(360度/200步),也有的为0.9度(360度/400步)。
这意味着,通过控制输入的脉冲数量,可以精准地控制电机的旋转角度。
除了精确的位置控制,四相五线步进电机还具有一些其他特点。
例如,它没有换向器,只需要一个脉冲信号或方向信号就可以实现运转,这样简化了控制电路的设计。
此外,步进电机由于没有惯性,所以启动、停止响应速度快,能够很好地适用于对运动控制精度和速度要求较高的场合。
尽管四相五线步进电机在位置控制和速度控制方面有诸多优势,但也存在一些局限性。
例如,在高速运转时容易产生共振和震动现象,需要采取一些措施来避免。
此外,步进电机的输出功率相对较小,通常用于需要低功率、高精度控制的场合。
综上所述,四相五线步进电机是一种通过控制电流变化来实现位置控制的电机类型。
其基本工作原理是通过改变线圈的电流产生磁场,从而驱动电机旋转。
通过控制脉冲信号数量和方向,可以精确地控制电机的转角和位置。
步进电机在工业自动化、医疗设备、机械设备等领域有着广泛的应用前景,为自动化控制系统提供了一种有效的驱动方式。
步进电机的分类
步进电动机的分类
(1)步进电动机按工作原理不同可分为:
1)激磁式。
电动机定子转子均有绕组,靠电磁力矩使转子转动。
2) 反应式。
转子无绕组,定、转子开小齿,定子绕组励磁后产生反应力矩,使转子转动。
这是目前我国主要发展的类型,已于20世纪70年代末形成完整的系列,有较好的技术性能指标。
3)混合式(即永磁感应子式)。
它与反应式的主要区别是转子上置有磁钢。
反应式电动机转子无磁钢,输放能量全靠定子励磁电流供给,静态电流比永磁式大许多。
永磁感应子式具有驱动电流小、效率高、过载能力强等优点,是一种很有发展前途的步进电动机。
(2)按输出转矩大小可分为:
1) 快速步进电动机。
输出转矩一般为0.07~4N·m。
可控制小型精密机床的工作台(例如线切割机床)。
2)功率步进电动机。
输出转矩一般为5~4N·m。
可直接驱动机床移动部件。
(3)按励磁相数可分为三相、四相、五相、六相等。
相数越多步距角越小,但结构越复杂。
步进电机的主要参数
认识步进电机
二 • 步进电机的结构
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转 轴 成 平 行 方 向 的 断 面 图
认识步进电机
二 • 步进电机的结构
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步进电机主要由两个部分构成:定 子和转子。它们均由磁性材料构成, 定子有六个绕组,转子有四个磁极。 步进电机的基本结构
认识步进电机
三 • 步进电机的种类
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如图按种类划分有2相步进 电机、4相步进电机和5相 步进电机
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认识步进电机
二 • 步进电机的结构
步进电动机的机座号:主要有35、39、42、57、86、110等。
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步进电动机构造:由转子, 定子,前后端盖等组成。 最典型两相混合式步进电 机的定子有8个大齿,40个小齿, 转子有50个小齿;三相电机的 定子有9个大齿,45个小齿,转 子有50个小齿。
电动机构造图
认识步进电机
四
• 步进电机的齿间距
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认识步进电机
五 • 步进电机的主要参数
步进电动机主要参数
①步进电机的相数:是指电机内部的线圈组数,目前常用的有两相、三相、五 相步进电机。 ②拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态,用m表示,或指电 机转过一个齿距角所需脉冲数。 ③保持转矩:是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩。 ④步距角:对应一个脉冲信号,电机转子转过的角位移。 ⑤定位转矩:电机在不通电状态下,电机转子自身的锁定力矩。 ⑥失步:电机运转时运转的步数,不等于理论上的步数。
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⑦失调角:转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度,电机运转必存在失调角,由失 调角产生的误差,采用细分驱动是不能解决的。
⑧运行矩频特性:电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与频率关系的曲 线。
28BYJ-48步进电机简介
28BYJ-48步进电机:步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。
您可以通过控制脉冲个来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
步进电机28BYJ48型四相八拍电机,电压为DC5V—DC12V。
当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时,它可以连续不断地转动。
每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次,也就对应转子转过一定的角度(一个步距角)。
当通电状态的改变完成一个循环时,转子转过一个齿距。
四相步进电机可以在不同的通电方式下运行,常见的通电方式有单(单相绕组通电)四拍(A-B-C-D-A。
),双(双相绕组通电)四拍(AB-BC- CD-DA-AB-。
),八拍(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。
)四相步进电机有两种运行方式,一、四相四拍;二、四相八拍。
要想搞清楚四相八拍运行方式下步进电机的转速如果计算,需要先清楚两个基本概念。
1、拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示,或指电机转过一个齿距角所需脉冲数,以四相电机为例,有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.2、步距角:对应一个脉冲信号,电机转子转过的角位移用θ表示。
θ=360度(转子齿数J*运行拍数),以常规二、四相,转子齿为50齿电机为例。
四拍运行时步距角为θ=360度/(50*4)=1.8度(俗称整步),八拍运行时步距角为θ=360度/(50*8)=0.9度(俗称半步)。
这两个概念清楚后,我们再来计算转速,以基本步距角1.8°的步进电机为例(现在市场上常规的二、四相混合式步进电机基本步距角都是1.8°),四相八拍运行方式下,每接收一个脉冲信号,转过0.9°,如果每秒钟接收400个脉冲,那么转速为每秒400X0.9°=360°,相当与每秒钟转一圈,每分钟60转。
步进电机组成及工作原理
步进电机组成及工作原理一、步进电机的组成步进电机是一种组合式电机,它由转子、定子、感应器和控制器等几个部分组成。
1. 转子步进电机的转子通常由一些磁性材料制成,如镍、铁、钴、钢等。
转子的形状通常为圆盘形,中央有一个或多个隆起的齿形结构。
2. 定子步进电机的定子通常也由磁性材料制成,有时会添加一些绝缘材料。
定子的形状通常为环形,有一个或多个钳制定子的爪子。
定子的内部有一些线圈,并联或串联,它们与控制器相连。
3. 感应器步进电机的感应器通常是一些磁性部件,如霍尔元件、磁敏电阻等。
它们的作用是检测转子位置,向控制器反馈转子位置信息。
4. 控制器步进电机的控制器通常是一个设备,它能产生特定的电流/电压波形,驱动步进电机转动。
控制器通常由处理器、驱动电路、信号输入输出接口等几个部分组成。
二、步进电机的工作原理步进电机的工作原理是利用交替磁场和磁学相互作用产生转矩,推动转子转动。
步进电机的驱动方式有两种:全步进驱动和半步进驱动。
1.全步进驱动全步进驱动又称全步进模式,是最常用的步进电机驱动方式。
在全步进模式下,控制器将电流以一定周期分为多个步骤,每一步骤控制电流的大小和方向,产生一定的磁场,推动转子转动。
具体而言,当控制器中的电流向步进电机内部线圈流动时,就会产生一个磁场。
如果电流反向,就会产生另一个磁场。
这两种磁场会相互作用,生成一个转矩,推动转子转动。
在全步进模式下,每一步转动角度是固定的(通常为1.8度或0.9度),因此转子转动也是连续的,不会出现跳动现象。
2.半步进驱动半步进驱动是在全步进模式基础上改进得到的,也称为半步进模式。
在半步进模式下,控制器将电流分为两个步骤,第一步只控制一个电流线圈,第二步则控制两个电流线圈。
这样一来,转子转动角度就可以设置为1.8度的一半(即0.9度)。
半步进驱动可以提高步进电机的分辨率,使得步进电机更加精确。
但同时也会使得驱动电路更加复杂,成本更高。
步进电机是一种精密的电动机,具有结构简单、定位精度高等优点。
三相步进电机的三种工作方式
三相步进电机的三种工作方式三相步进电机是一种常用的电动机类型,它具有结构简单、控制方便、精度高等优点,在自动化控制领域得到了广泛的应用。
三相步进电机的工作方式可以分为全步进模式、半步进模式和微步进模式。
一、全步进模式全步进模式是最基本的工作方式,也是最常用的工作方式之一。
在全步进模式下,每次给定一个脉冲信号,电机就会转动一个固定角度,这个角度通常称为步距角。
三相步进电机有两种转向方式:正转和反转。
当脉冲信号的频率越高时,电机旋转速度就越快;反之亦然。
在全步进模式下,三相步进电机需要接受两个信号:方向信号和脉冲信号。
方向信号控制电机的旋转方向,脉冲信号则控制电机旋转的速度和角度。
二、半步进模式半步进模式是在全步进模式基础上发展起来的一种工作方式。
在半步进模式下,每次给定一个脉冲信号时,电机会先旋转一个半个固定角度(通常称为半步距角),然后再旋转一个固定角度。
因此,在半步进模式下,电机的旋转角度是全步进模式的两倍。
在半步进模式下,三相步进电机需要接受两个信号:方向信号和脉冲信号。
方向信号控制电机的旋转方向,脉冲信号则控制电机旋转的速度和角度。
与全步进模式不同的是,半步进模式需要在脉冲信号上升沿和下降沿时分别给出不同的控制信号。
三、微步进模式微步进模式是一种更加精确的工作方式。
在微步进模式下,每次给定一个脉冲信号时,电机会按照一定比例(通常为1/16)进行微小旋转。
因此,在微步进模式下,电机可以实现非常精细的控制。
在微步进模式下,三相步进电机需要接受两个信号:方向信号和脉冲信号。
方向信号控制电机的旋转方向,脉冲信号则控制电机旋转的速度和角度。
与半步进模式类似,微步进模式也需要在脉冲信号上升沿和下降沿时分别给出不同的控制信号。
综上所述,三相步进电机的三种工作方式分别是全步进模式、半步进模式和微步进模式。
不同的工作方式可以满足不同的应用需求,选择合适的工作方式可以提高电机的精度和稳定性。
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步进电机分哪几种?
步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB)
永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度;
反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大。
在欧美等发达国家80年代已被淘汰,在我国也已经基本被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。
它又分为两相、三相和五相:两相步进角为1.8度,而五相步进角为0.72度,三相步进电机步矩角为1.2度。
在我国目前应用最广泛的是两相混合式,五相步进电机因成本较高而没能得到广泛应用,三相混合式步进电机因平稳性和精度高于两相混合式步进电机,性价比最高,三相混合式步进电机将在未来几年得到最为广泛的应用。