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電源問答

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步進電機

時間:2022-11-13 人氣: 來源:山東合運電氣有限公司

  步進電機(英語:Stepper motor、Step motor)是直流無刷電動機的一種,為具有如齒輪狀突起(小齒)相鍥合的定子和轉子,可借由切換流向定子線圈中的電流,以一定角度逐步轉動的電動機。


  步進電機的特征是采用開回路控制(Open-loop control)處理,不需要運轉量傳感器(sensor)或編碼器,且切換電流觸發器的是脈沖信號,不需要位置檢出和速度檢出的回授裝置,所以步進電機可正確地依比例隨脈沖信號而轉動,因此達成精確的位置和速度控制,且穩定性佳。


歷史


  1923年,James Weir French發明三相可變磁阻型(Variable reluctance),此為步進電機前身。


構造



  •   永久磁鐵型(permanent magnet type)

  •   可變磁阻型(variable reluctance type)

  •   復合型(hybrid type)


系統組合


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  •   控制器:發出運轉指令,傳送需求速度以及運轉量的指令脈波信號。需使用步進電機專用控制器或可編程控制器的定位模組。傳送的運轉指令脈波信號有如心臟跳動般的呈現矩形的波形,是間斷性的發出信號。

  •   驅動器:提供電力以保證電動機按指令運轉,驅動器會隨控制器傳送來的脈波信號來控制電力,由決定的電流流通順序的來激磁回路,并控制提供給電動機的電力以驅動回路

  •   電動機本體:將電力轉化為動力,并按指令需求脈波數運轉。


主要特征


  步進電機只需要通過脈波信號的操作,即可簡單實現高精度的定位,并使工作物在目標位置高精度地停止。步進電機是以基本步級角的角度為單位來進行定位。以5相步進電機為例,其基本步級角為0.72,因此可以將電動機轉1圈分為500等分(=360度/0.72),以此方式來細分每次行進量做為定位基準。


  間歇動作是步進器輸出的最佳方式。當應用需要電動機不間斷運行時,步進電機會降低效率和扭矩。從成本的角度來看,步進電機通常比伺服電機便宜得多。


選用特點


  在步進電機的選用上必須注意以下幾點:


  •   步進角:亦即步進電機之分辨率(此指1脈波的移動量),步進電機的步進角就是依電動機旋轉一圈(360°)而分割成多少來決定。

  •   轉動速度:亦即脈波輸入速度(pulse/s)。

  •   轉矩:選擇步進電機時,需以有負荷時之最大轉矩(kg-m)的1.5倍~2倍來決定。

  •   負荷慣性慣量:依據使用場合計算負荷慣性慣量,再依步進電機規格表,選擇容許負載慣性慣量需大于計算值之1.3倍以上。

  •   驅動器:連結控制器或直接接受外部訊號,進而控制步進電機動作。驅動器將直接影響步進電機的性能表現。

  •   搭配減速機:使用減速機型步進電機可達到減速、提高轉矩、提高分辨率、降低施加于電動機軸之負荷慣性慣量、改善起動與停止時的阻尼特性,進而降低運轉之振動。


關于步進電機,小編為大家就分享這些。歡迎聯系我們合運電氣有限公司,以獲取更多相關知識。

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