步進(jìn)電機(jī)是從電磁鐵這樣簡(jiǎn)略的裝l演化過來的一種電磁能f轉(zhuǎn)換元件,因而設(shè)計(jì)擇能夠依據(jù)電磁場(chǎng)理論和機(jī)械結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)繁設(shè)計(jì)出各種醒式的步進(jìn)電機(jī)。從步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展過程來看也是如此,結(jié)構(gòu)縈多的步進(jìn)電機(jī)在歷吏上相繼呈現(xiàn)。但有的鉆構(gòu)型式由于功率低、噪聲大、加快功能差、制造工藝雜亂等原因,存在的時(shí)刻很短就被篩選了。如章動(dòng)式、棘輪式、滾切式、柔輪式、諧波式等步進(jìn)電機(jī),現(xiàn)在都很少或許不出產(chǎn)了。
這兒僅就工業(yè)上廣泛運(yùn)用的五種步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特色、作業(yè)原理作一簡(jiǎn)略介紹。
(一)反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)
反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)亦稱磁阻式(VR)步進(jìn)電機(jī)。其定轉(zhuǎn)子截路均由軟磁資料側(cè)成,定子上有多相勵(lì)滋繞組,運(yùn)用磁導(dǎo)的交化發(fā)生轉(zhuǎn)矩,是現(xiàn)在運(yùn)用最多的一種步進(jìn)電機(jī)。
這種電動(dòng)機(jī)的相效一般為三、四、五、六相。按弱組擺放方式,可分為單段式徑向磁路、多段式徑向成路和多段式軸向田1-4單段徑向磁路反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)。
不管哪一種反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī),它們共同的特色是:
1)氣隙小;為了進(jìn)步反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)輸出錢矩,氣隙都獲得很小。一般是按工藝答應(yīng)的最小氣陳進(jìn)行加工,最大靜轉(zhuǎn)矩在ION"m以下的電機(jī),氣隙為0.03--"0.05 mm,
2)步距角小。由于反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子是選用,軟磁資料制成的,沒有磁鋼,靠磁阻變化發(fā)生轉(zhuǎn)矩。在機(jī)械加工所能答應(yīng)的最小齒距情況下,,轉(zhuǎn)子的齒數(shù)能夠做得很多。例如電機(jī)外徑為130 m。的電機(jī),當(dāng)轉(zhuǎn)子的齒距為1-2m。時(shí),齒數(shù)最多可達(dá)250個(gè)。因而五相以上的電機(jī),現(xiàn)在最小的步距角能夠做到101左右。
3)勵(lì)磁電流較大,繞組線徑粗,電阻小。因而為了進(jìn)步電機(jī)的快速功能,往往希甩電源電壓高一些,這樣就必須在主回路中串入功率較大的限流電阻0并且要求馭動(dòng)電源功率較大,這樣體系功率低。
4)電機(jī)的丙阻尼較小。當(dāng)相數(shù)較少時(shí),單步運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)刻可能很長(zhǎng)。
(二)永磁式步進(jìn)電機(jī)
永磁式步進(jìn)電機(jī)是轉(zhuǎn)子或定子的某一方具有永水徽鋼的步進(jìn)電機(jī)。另一方是由軟磁資料制成,繞組輪番通電升建立的磁場(chǎng)與永久磁鋼的穩(wěn)定磁場(chǎng)相互作用發(fā)生轉(zhuǎn)矩 勵(lì)磁繞組能夠作成兩相或多相,但一般作成兩相操控繞制。
按上述動(dòng)作原理的要求,每相繞組距離一個(gè)脈沖后,電流需求反向。為此驅(qū)動(dòng)器應(yīng)選用橋式電路,使繞組能夠正反兩個(gè)方向通電。為了筒化馭動(dòng)電源,也能夠選用每極放里兩套繞組的方法,.V動(dòng)電翻與反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相同。每極的訪套繞組的頭尾相反地接到電源。由于兩相正反向通電的繞組變成了四相,增加了用銅量和電動(dòng)機(jī)外形尺寸。
1)起動(dòng)頗率較低。負(fù)載起動(dòng)頻率通常在300H:以下。但電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不一定比反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)低,有時(shí)反而會(huì)
高。
2)操控功率小,馭動(dòng)器所運(yùn)用的電壓邀常為單一電壓,如24V斌12V,勵(lì)磁燒組電流一般也小于2A,不必或用阻值很小的限流電阻即可。
3)內(nèi)部電磁阻尼較大,單步振動(dòng)時(shí)刻短。
4)斷電時(shí)電機(jī)具有一定的堅(jiān)持轉(zhuǎn)矩,故有回憶佬力,可作定位用。