步進(jìn)電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，即給電機加一個(gè)脈沖信號，電機則轉過(guò)一個(gè)步距角。步進(jìn)電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制電機，是現代數字程序控制系統中的主要執行元件，應用極為廣泛。

　　在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，當步進(jìn)驅動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號，它就驅動(dòng)步進(jìn)電機按設定的方向轉動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱(chēng)為“步距角”，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數來(lái)控制角位移量，從而達到準確定位的目的;同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機轉動(dòng)的速度和加速度，從而達到調速的目的。

 

　　工作原理

 

　　通常電機的轉子為永磁體，當電流流過(guò)定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)會(huì )帶動(dòng)轉子旋轉一角度，使得轉子的一對磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一致。當定子的矢量磁場(chǎng)旋轉一個(gè)角度。轉子也隨著(zhù)該磁場(chǎng)轉一個(gè)角度。每輸入一個(gè)電脈沖，電動(dòng)機轉動(dòng)一個(gè)角度前進(jìn)一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數成正比、轉速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機就會(huì )反轉。所以可用控制脈沖數量、頻率及電動(dòng)機各相繞組的通電順序來(lái)控制步進(jìn)電機的轉動(dòng)。

 

　　發(fā)熱原理

 

　　通常見(jiàn)到的各類(lèi)電機，內部都是有鐵芯和繞組線(xiàn)圈的。繞組有電阻，通電會(huì )產(chǎn)生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說(shuō)的銅損，如果電流不是標準的直流或正弦波，還會(huì )產(chǎn)生諧波損耗;鐵心有磁滯渦流效應，在交變磁場(chǎng)中也會(huì )產(chǎn)生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關(guān)，這叫鐵損。銅損和鐵損都會(huì )以發(fā)熱的形式表現出來(lái)，從而影響電機的效率。步進(jìn)電機一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉速而變化，因而步進(jìn)電機普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機嚴重。

 

　　步進(jìn)電機接線(xiàn)圖

 

　　四相步進(jìn)電機接線(xiàn)圖

 

　　8線(xiàn)步進(jìn)電機接線(xiàn)圖圖解

 

　　在沒(méi)有電機說(shuō)明書(shū)時(shí)，可以用萬(wàn)用表確認電機8引線(xiàn)的極性，具體步驟如下：

 

　　A.先用萬(wàn)用表測量8個(gè)引線(xiàn)之間的電阻，可判斷出4組線(xiàn)圈引線(xiàn);

 

　　B.由于只接1、6，2、8或1、6，7、4二個(gè)線(xiàn)圈電機也能正常轉動(dòng)，所以，在4個(gè)線(xiàn)圈中任選2個(gè)，接在驅動(dòng)器上;

 

　　如果電機不轉，說(shuō)明這2組線(xiàn)圈是A相線(xiàn)圈;另外2個(gè)線(xiàn)圈是B相的2個(gè)線(xiàn)圈;

 

　　如果電機轉動(dòng)，說(shuō)明這2個(gè)線(xiàn)圈一個(gè)是A相，一個(gè)是B相線(xiàn)圈;

 

　　C.接2組線(xiàn)圈讓電機轉動(dòng)后，再從剩下的2個(gè)線(xiàn)圈中任選一個(gè)線(xiàn)圈，串聯(lián)在A(yíng)相線(xiàn)圈上，如果電機電機正常轉動(dòng)了，說(shuō)明該線(xiàn)圈是A相的另一個(gè)線(xiàn)圈;

 

　　如果電機不轉，將這個(gè)線(xiàn)圈的正負對調后再試一次，如果電機還不轉，說(shuō)明該線(xiàn)圈是B相的另一個(gè)線(xiàn)圈。

 

　　D.用上述同樣方法，可以確定最后一個(gè)線(xiàn)圈的極性。

 

　　四相八線(xiàn)步進(jìn)電機接法 ：F1、F2接勵磁電源，H1和C1用連線(xiàn)連起來(lái)，H2、C2接直流電源。如果需要反轉只需改換一下連線(xiàn)這就是：將H1和C2連起來(lái)，H2、C1接直流電源就可以了。

 

　　四相八線(xiàn)和兩相四線(xiàn)步進(jìn)電機的區別：

 

　　兩相步進(jìn)電機在定子上只有兩個(gè)繞組，有四根出線(xiàn)，整步為1.8°，半步為0.9°。在驅動(dòng)器中，只要對兩相繞組電流通斷和電流方向進(jìn)行控制就可以了。而四相步進(jìn)電機在定子上有四個(gè)繞組，有八根出線(xiàn)，整步為0.9°，半步為0.45°，不過(guò)驅動(dòng)器中需要對四個(gè)繞組進(jìn)行控制，電路相對復雜了。
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