步进电机的种类有哪几种分别都有哪些特点

网友投稿 343 2023-12-17


步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机每输入一个脉冲信号,转子就转动一个角度或前进一步,其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比因此,步进电动机又称脉冲电动机。

步进电机的种类有哪几种分别都有哪些特点

  步进电机从其结构形式上可分为反应式步进电机(VariableReluctance,VR)、永磁式步进电机PermanentMagnet,PM)、混合式步进电机(HybridStepping,HS)、单相步进电机、平面步进电机等多种类型,在我国所采用的步进电机中以反应式步进电机为主。

  步进电机的运行性能与控制方式有密切的关系,步进电机控制系统从其控制方式来看,可以分为三类:开环控制系统、闭环控制系统、半闭环控制系统半闭环控制系统在实际应用中一般归类于开环或闭环系统中  反应式:反应式步进电机工作原理比较简单,转子上均匀分布着很多小齿,定子齿有三个励磁绕阻,其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。

电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系而方向由导电顺序决定市场上一般以二、三、四、五相的反应式步进机居多 反应式步进电机的特点是,定子上有绕组、转子由软磁材料组成结构简单、成本低、步距角小,可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大,可靠性难保证。

  永磁式:永磁式步进电机,也叫PM步进电机转子采用永磁磁钢这种步进电机定子采用冲压方式加工成爪型齿极,转子采用径向多极充磁的永磁磁钢这种电动机成本低廉其特点是动态性能好、输出力矩大,但这种电机精度差,步矩角大(一般为7.5°或15°)。

  混合式:混合式步进电机是综合了永磁式和反应式的优点而设计的步进电机它又分为两相、三相和五相,两相步进角一般为1.8度 ,三相步进角 一 般为 1.2度 ,而五相步进角 一 般为0.72度  混合式步进电机的转子本身具有磁性,因此在同样的定子电流下产生的转矩要大于反应式步进电机,且其步距角通常也较小,因此,经济型数控机床一般需用混合式步进电机驱动。

但混合转子的结构较复杂、转子惯量大,其快速性要低于反应式步进电机  混合式步进电机的转子本身具有磁性,因此在同样的定子电流下产生的转矩要大于反应式步进电机,且其步距角通常也较小,因此,经济型数控机床一般需要用混合式步进电机驱动。

但混合转子的结构较复杂、转子惯量大,其快速性要低于反应式步进电机  混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点,其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料,转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度其特点是输出力矩大、动态性能好,步距角小,但结构复杂、成本相对较高。

  按定子上绕组来分,共有二相、三相和五相等系列最受欢迎的是两相混合式步进电机,约占97%以上的市场份额,其原因是性价比高,配上细分驱动器后效果良好该种电机的基本步距角为1.8°/步,配上半步驱动器后,步距角减少为0.9°,配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007°/微步)。

由于摩擦力和制造精度等原因,实际控制精度略低同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果转子位置变化较小,易于实现最佳运行控制;轴向充磁磁路,使用高磁能积的新型永磁材料,有利于电机性能的提高;转子磁钢提供励磁;在整个运行区域没有明显的振荡。

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