有反應式和索耶式兩類(lèi)。索耶式直線(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機由靜止部分(稱(chēng)為反應板)和移動(dòng)部分(稱(chēng)動(dòng)子)組成。反應板由軟磁材料制成,在它上面均勻地開(kāi)有齒和槽。電機的動(dòng)子由永久磁鐵和兩個(gè)帶線(xiàn)圈的磁極A和B組成。動(dòng)子是由氣墊支承,以消除在移動(dòng)時(shí)的機械摩擦,使電機運行平穩并提高定位精度。這種電機的高移動(dòng)速度可達1.5米/秒,加速度可達2g,定位精度可達20多微米。由兩臺索耶式直線(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機相互垂直組裝就構成平面電動(dòng)機。
機電式步進(jìn)電動(dòng)機
機電式步進(jìn)電動(dòng)機由鐵心、線(xiàn)圈、齒輪機構等組成。螺線(xiàn)管線(xiàn)圈通電時(shí)將產(chǎn)生磁力,推動(dòng)其鐵心心子運動(dòng),通過(guò)齒輪機構使輸出軸轉動(dòng)一角度,通過(guò)抗旋轉齒輪使輸出轉軸保持在新的工作位置;線(xiàn)圈再通電,轉軸又轉動(dòng)一角度,依次進(jìn)行步進(jìn)運動(dòng)。
磁電式步進(jìn)電動(dòng)機主要有永磁式、反應式和永磁感應子式3種形式。永磁式步進(jìn)電動(dòng)機由四相繞組組成。A相繞組通電時(shí),轉子磁鋼將轉向該相繞組所確定的磁場(chǎng)方向;A相斷電、B相繞組通電時(shí),就產(chǎn)生一個(gè)新的磁場(chǎng)方向,這時(shí),轉子就轉動(dòng)一角度而位于新的磁場(chǎng)方向上,被激勵相的順序決定了轉子運動(dòng)方向。永磁式步進(jìn)電動(dòng)機消耗功率較小,步矩角較大。
反應式步進(jìn)電動(dòng)機在定、轉子鐵心的內外表面上設有按一定規律分布的相近齒槽,利用這兩種齒槽相對位置變化引起磁路磁阻的變化產(chǎn)生轉矩。這種步進(jìn)電動(dòng)機步矩角可做到1°~15°,甚至更小,精度容易保證,起動(dòng)和運行頻率較高,但功耗較大,效率較低。
永磁感應子式步進(jìn)電動(dòng)機又稱(chēng)混合式步進(jìn)電動(dòng)機。是永磁式步進(jìn)電動(dòng)機和反應式步進(jìn)電動(dòng)機兩者的結合,并兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)。
步進(jìn)電機驅動(dòng)系統用在工業(yè)機器人上
對工業(yè)機器人關(guān)節驅動(dòng)的步進(jìn)電機,要求有最大功率質(zhì)量比和扭矩慣量比、高起動(dòng)轉矩、低慣量和較寬廣且平滑的調速范圍。特別是像機器人末端執行器(手爪)應采用體積、質(zhì)量盡可能小的步進(jìn)電機,尤其是要求快速響應時(shí),伺服步進(jìn)電機必須具有較高的可靠性和穩定性,并且具有較大的短時(shí)過(guò)載能力。這是伺服步進(jìn)電機在工業(yè)機器人中應用的先決條件。