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步进电机的分类及步进电机的工作原理

现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)、混合式步进电机(HB)和单相式步进电机等。

永磁式步进电机

永磁式步进电机一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度 或15度;

反应式步进电机

反应式步进电机一般为三相,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。反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成,定子上有多相励磁绕组,利用磁导的变化产生转矩。

混合式步进电机

一般步进电机的精度为步进角的百分之3-5,不累积。

1.当A相绕组通电(用直流电压激磁)时;形成A相定子磁极(AA方向磁场),产生反应力,吸引转子转过一定的角度,使转子齿与A相定子磁极小齿对齐。

2.当A相绕组断电,B相绕组通电时,形成B相定子磁极(BB方向磁场) ,产生反应力,吸引转子顺时针转过3°,使转子齿与B相定子磁极小齿对齐。

3.以次类推…………

若控制线路不停地按A-B-C-A…顺序控制步进电机各相绕组的通断电,步进电机的转子便不停地顺时针转动;若通电顺序改为A-C-B-A…,步进电机的转子将逆时针转动。这种通电方式称为三相三拍通电方式;此时定子绕组的通电状态每改变一次,转子转过3°。

若控制线路不停地按A-AB-B-BC-C-CA-A…顺序控制步进电机各相绕组的通断电,这种通电方式称为三相六拍通电方式。当从A相通电转为A和B同时通电时,转子齿将同时受到A相绕组产生的磁场和B相绕组产生的磁场的共同吸引,转子齿只好停在A 和B两相磁极之间,转子转过1.5°。当由A和B两相同时通电转为B相通电时,转子再沿顺时针方向旋转1.5°,使转子齿与B相磁极对齐。……依此类推。在三相六拍通电时,定子绕组的通电状态每改变一次,转子转过1.5°。与三相三拍通电方式相比,可使每次转角缩小一半。

其中,m为定子绕组的相数 ,Z为转子的齿数,K为通电方式系数 ;当m相m拍通电时,k=1;m相2m拍通电时,k=2