步進(jìn)馬達可以根據電機結構、驅動(dòng)架構和步進(jìn)方式來(lái)分類(lèi)。
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。步進(jìn)電機的結構有好幾種,包括可變磁阻、永磁和混合式永磁 ,永磁步進(jìn)電機的成本很低,多半用于價(jià)格低廉的消費性產(chǎn)品。混合式步進(jìn)電機的價(jià)格略高,是工業(yè)移動(dòng)控制應用常見(jiàn)的電機。可變磁阻電機通常有3或5個(gè)相位,需要采取不同的驅動(dòng)電路(DC)架構。
永磁式步進(jìn)馬達一般為兩相,轉矩和體積較小,步進(jìn)角一般為7.5度或5度;反應式步進(jìn)電機一般為三相,可實(shí)現大轉矩輸出,步進(jìn)角一般為.5度,但噪聲和振動(dòng)都很大。反應式步進(jìn)電機的轉子磁路由軟磁材料制成,定子上有多相勵磁繞組,利用磁導的變化產(chǎn)生轉矩。
混合式步進(jìn)電機則混合了永磁式和反應式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相:兩相步進(jìn)角一般為.8度,而五相步進(jìn)角一般為0.72度。這種步進(jìn)電機應用為廣泛,一直以高精尖技術(shù)于電機同行業(yè)的電機混合型步進(jìn)電機采取稀土永磁材料制造,與其它品牌步進(jìn)電機相比具有電磁損耗小,轉換效率高,動(dòng)態(tài)特性好等優(yōu)勢。
單極性和雙極性是步進(jìn)電機常采取的兩種驅動(dòng)架構。單極性驅動(dòng)電路(DC)使用四顆晶體管來(lái)驅動(dòng)步進(jìn)電機的兩組相位,電機結構包含兩組帶有中間抽頭的線(xiàn)圈,整個(gè)電機共有六條線(xiàn)與外界連接。
這類(lèi)電機有時(shí)又稱(chēng)為四相電機,但這種稱(chēng)呼容易令人混淆又不正確,因為它其實(shí)只有兩個(gè)相位,的說(shuō)法應是雙相位六線(xiàn)式步進(jìn)電機。六線(xiàn)式步進(jìn)電機雖又稱(chēng)為單極性步進(jìn)電機,實(shí)際上卻能同時(shí)使用單極性或雙極性驅動(dòng)電路。
雙極性步進(jìn)電機的驅動(dòng)電路會(huì )使用八顆晶體管來(lái)驅動(dòng)兩組相位。步進(jìn)電機驅動(dòng)器是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。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。雙極性驅動(dòng)電路可以同時(shí)驅動(dòng)四線(xiàn)式或六線(xiàn)式步進(jìn)電機,雖然四線(xiàn)式電機只能使用雙極性驅動(dòng)電路,它卻能大幅降低量產(chǎn)型應用的成本。
雙極性步進(jìn)電機驅動(dòng)電路(DC)的晶體管數目是單極性驅動(dòng)電路的兩倍,其中四顆下端晶體管通常是由微控制器直接驅動(dòng),上端晶體管則需要成本較高的上端驅動(dòng)電路。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。雙極性驅動(dòng)電路的晶體管只需承受電機電壓,所以它不像單極性驅動(dòng)電路一樣需要箝位電路。