什么是步进电机?

使用步进器这个名字是因为电机的旋转是通过固定的角度步进，这将是控制器接收到的输入电流脉冲的响应。该电机可将全回转分解成大量的步骤。当输入脉冲加到电机上时，这些电机可以将电子信号转换为机械运动。这些电机可以按施加在绕组上的脉冲顺序顺时针和逆时针方向旋转。步进电机主要用于定位和速度控制，为了改变步进电机的相位，需要一个电源电路和一个顺序电路。电机的旋转完全依赖于施加的脉冲，轴的旋转与施加的脉冲直接相关。电机轴旋转的速度与施加脉冲的频率有关，而旋转长度取决于施加的输入脉冲的数量。

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步进电机的特点是什么，什么时候应该使用步进电机?

• 这些电动机是恒功率装置
• 当电机转速增加时，其转矩减小
• 这电机有高振动时，相比其他电机，这是因为谨慎的步骤，往往snap转子从一个位置到另一个

当需要控制运动时，我们可以使用步进电机。该电机可用于需要控制旋转角度、速度、位置和同步的应用。我们可以使用计算机、微处理器和可编程控制器直接控制步进电机。步进电机的主要特点是它的输出轴以一系列谨慎的角度间隔或台阶进行旋转，该装置每次接收到指令信号时都要走一步。如果提供一定数量的脉冲，那么轴将通过一个确定的已知角度转动。因此，由于这个原因，电机可以用于开环位置控制，因为不需要从输出轴获取反馈。转子是步进电机唯一的运动部分，它没有刷或绕组。这使得电机更加可靠和健壮。

步进电机是如何构造的?

步进电机具有永磁体，它将位于两个转子半部之间，这是电动机的纺丝部分。转子将放置在定子壳体之间，其中线的定子线圈构成不同的电动机相位。转子将连接到电动机轴，这将为电动机提供输出旋转和扭矩，而电压和电流脉冲施加到电动机绕组。由于转子两侧的轴承具有小的摩擦和磨损，因此可以使转子的平滑旋转。轴承以旋转转子适当地安装在定子中。转子和定子必须完全对齐，这非常重要，因为它们之间的空气间隙必须相等地等于所有侧面。

什么是双极和单极步进电机?

单极

这种类型的步进电机可以有五个或六根线，这种类型具有中心旋转绕组，并且这种额外的电线用于控制和功率。线圈的中心连接点用作电源连接。所以这被称为单极步进，因为电力只会在这个杆上出现。

双极

双极式没有中心旋转绕组，因此，电流将一次贯穿整个绕组。因此，双极电机的扭矩远远超过单极电机。

步进电机如何工作？

当引线连接到电力，电力脉冲将被传输到电机的绕组，这将导致转子旋转，直到磁阻降低，转子将定居到一个稳定的磁位置。如果定子的电磁场被激发，电机轴将旋转，这将导致轴在步进角度旋转。步进电机将从一个极移到另一个极或从一个台阶移到另一个台阶。电机轴的全转是通过单独的步骤实现的。每一个微小的旋转都被称为一步，这样，电机就可以旋转到一个精确的角度。定子及其永磁体将根据定子的外部磁场方向排列。

步进电机有哪些类型?

可变磁阻步进电机

这种步进电机定子极为绕线式，转子极为铁磁材料。由转子和定子组成的磁路的磁阻会根据转子的角位置而变化。电机旋转的方向不依赖于定子电流的极性。所以当定子绕组用直流电流通电时，磁极就会被磁化。如果转子齿与通电的定子极相连，就会发生旋转。这种类型的步进电机是非常便宜的，它没有任何阻止扭矩在手旋转的一个不带电的电机轴，这种类型的步进电机有一个大的步进角度。

永磁步进电机

在这种类型的电动机中，转子是永磁体，其定子具有单独控制的绕组。因此，当定子绕组与直流电源激发时，它会产生磁通量并产生北极和南极。由于永磁转子磁极和定子杆之间的吸引力和排斥力，转子将开始移动，并且它将达到脉冲给定子的位置。所以基本上这种类型的步进电机是一个低速低扭矩装置，它具有大于中等步进角度

混合式步进电机

我们可以描述一个混合电机作为一个组合的永磁体和可变磁阻式步进电机。该装置有一个磁性齿形转子，这将引导磁通量到气隙中的首选位置。这个磁转子有两个杯子，一个用来装北极，另一个用来装南极。转子杯的设计方式是，北极和南极以一种替代的方式安排。转子是由一个永磁体的磁芯构成的。电机的步进角度取决于齿数。这种类型的步进电机比永磁步进电机昂贵，但它可以提供更好的性能方面的步进分辨率，扭矩和速度。混合电机的步进角小于可变磁阻和永磁步进器。

步进电机和直流电动机的区别是什么?

我们可以看到步进电机定子中有两组线圈，而直流电动机定子中有永磁体，转子中有一个单线圈。步进电机的控制器必须定时给线圈通电，使永磁转子转动。我们可以从低速步进电机中获得高扭矩，但它需要一个控制器来驱动它们。在直流电机中，一对换向器和电刷被用来反转线圈的极性，因为电机转动，因此保持它转动。为了运行直流电机，电压必须加到两个引线上。

如何选择步进电机？

•必须根据机制和尺寸选择它
•我们必须根据所需的分辨率选择它
•必须根据运行模式如加速度等进行选择
•我们必须考虑电机所需的扭矩
•我们必须根据加速率，减速率以及惯性选择它
•必须根据阶段和堆栈的数量选择它
•单极或双极

步进电机的优点是什么?

• 步进电机结构简单，可靠性高
• 经济
• 更少的维护
• 电机在静止状态下具有全扭矩
• 该电机具有良好的启动、停止和换向响应
• 步进电机的启动过程真的很简单
• 长寿
• 重复性
• 这台电机不会因机械过载而损坏
• 无需反馈信号，它与许多反馈信号兼容

步进电机的缺点是什么？

• 与直流电动机相比，这种电机使用更多的电流
• 效率很低
• 扭矩值在更高的速度下降低
• 这台电机在高速时无法控制
• 共振条件可能会出现，需要微步进
• 与其尺寸和重量相比，该电机具有低输出功率
• 电机将在高性能配置中得到高度加热

步进电机有哪些应用?

• 它被用于电脑
• 机器人技术和集成电路制造
• 纺织工业
• 适用于数控机床和取放机床
• 包装机械
• 用于包装行业流体控制系统中阀门先导的定位