步進(jìn)電機可分為反應式,永磁式,混合式。各有優(yōu)點(diǎn),按實(shí)際需求選擇,反應式的步距角小,精度高;永磁式的力矩大。混合式的具有精度高,力矩大的特點(diǎn),但成本高。下面以反應式為例說(shuō)明
步進(jìn)電機的結構和工作原理。步進(jìn)電機主要由兩部分構成:
定子和轉子。定子和轉子在學(xué)過(guò)直流電機后就不陌生了。但是,步進(jìn)電機以三相的為例,其定子和轉子上分別有六個(gè)、四個(gè)磁極 。上圖中,A與A'組成一相;B與B'為一相;C與C'為一相。所以此步進(jìn)電機為三相步進(jìn)電機。
步進(jìn)電機接收到一個(gè)電脈沖信號,就會(huì )相應的轉動(dòng)一個(gè)固定的角度,這個(gè)固定的角度,就是步進(jìn)電機其中的一個(gè)重要參數,步距角。細致來(lái)說(shuō),當步進(jìn)電機接收到一個(gè)電脈沖信號后,A 相通電,A 方向的磁通經(jīng)轉子形成閉合回路。若轉子和磁場(chǎng)軸線(xiàn)方向原有一定角度,則在磁場(chǎng)的作用下,轉子被磁化,吸引轉子,使轉、定子的齒對齊停止轉動(dòng)。即A 相通電使轉子1、3齒和 AA' 對齊;下一個(gè)脈沖信號來(lái), B 相通電使轉子2、4齒和 BB' 對齊;第三個(gè)脈沖信號來(lái)后, C 相通電使轉子3、1齒和 CC' 對齊。這種驅動(dòng)方式即為三相三拍驅動(dòng)方式。如下圖:
所以,步進(jìn)電機是靠脈沖數量來(lái)轉動(dòng)的,需要轉多少圈就給相應個(gè)數的脈沖數。因此,步進(jìn)電機能夠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,也就是控制多長(cháng)時(shí)間給一個(gè)脈沖,從而達到調速的目的。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,控制電機正反轉。即如果按照A、B、C相的通電順序為正轉,那么按照C、B、A相的順序通電則電機就會(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)。