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步进电机工作原理

2017-11-13 17:32| 发布者: dymodel| 查看: 68| 评论: 0|原作者: firpo

摘要: 下边通过介绍常用电机与控制—步进电机 的帖子讲讲步进电机工作原理: 随着生产过程机械化、电气化和自动化的不断发展,出现了各种类型的特种电动机。这些电动机的工作原理,一般与普通的异步电动机和直流电动 ...
下边通过介绍常用电机与控制—步进电机 的帖子讲讲步进电机工作原理:
随着生产过程机械化、电气化和自动化的不断发展,出现了各种类型的特种电动机。这些电动机的工作原理,一般与普通的异步电动机和直流电动机的基本原理近似,但是它们在性能、结构、生产工艺上各有其特殊性,多用于自动控制过程中。一般来说,这些电动机的功率不大,小的只有几分之一瓦,大的也不过几十瓦或几百瓦,属于微型电动机的范围。
步进电动机
  一般电动机都是连续旋转,而步进电动却是一步一步转动的,故叫步进电动机。每输入一个冲信号,该电动机就转过一定的角度(有的步进电动机可以直接输出线位移,称为直线电动机)。因此步进电动机是一种把脉冲变为角度位移(或直线位移)的执行元件。
  步进电动机的转子为多极分布,定子上嵌有多相星形连接的控制绕组,由专门电源输入电脉冲信号,每输入一个脉冲信号,步进电动机的转子就前进一步。由于输入的是脉冲信号,输出的角位移是断续的,所以又称为脉冲电动机。
  随着数字控制系统的发展,步进电动机的应用将逐渐扩大。
  步进电动机的种类很多,按结构可分为反应式和激励式两种;按相数分则可分为单相、两相和多相三种。
MCU060019_01.gif
图1 反应式步进电动机的结构示意图
  图1是反应式步进电动机结构示意图,它的定子具有均匀分布的六个磁极,磁极上绕有绕组。两个相对的磁极组成一组,联法如图所示。
  下面介绍反应式步进电动机单三拍、六拍及双三拍通电方式的基本原理。
一、单三拍通电方式的基本原理
  设A相首先通电(B、C两相不通电),产生A-A′轴线方向的磁通,并通过转子形成闭合回路。这时A、A′极就成为电磁铁的N、S极。在磁场的作用下,转子总是力图转到磁阻最小的位置,也就是要转到转子的齿对齐A、A′极的位置(图2a);接着B相通电(A、C两相不通电),转了便顺时针方向转过 30°,它的齿和C、C′极对齐(图2c)。不难理解,当脉冲信号一个一个发来时,如果按A→C→B→A→…的顺序通电,则电机转子便逆时针方向转动。这种通电方式称为单三拍方式。
MCU060019_02.gif
图2 单三拍通电方式时转子的位置
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