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步进电机的工作原理

信息来源:MOTEC直流伺服电机代理商-深圳兴弘泰自动化
步进电机的工作原理松下伺服一级代理-兴弘泰自动化

一、单定子、径向分相、反应式步进电机的工作原理
按电磁铁的作用原理:
1、当A相绕组通电(用直流电压激磁)时;形成A相定子磁极(AA方向磁场),产生反应力,吸引转子转过一定的角度,使转子齿与A相定子磁极小齿对齐。
2、当A相绕组断电,B相绕组通电时,形成B相定子磁极(BB方向磁场) ,产生反应力,吸引转子顺时针转过3°,使转子齿与B相定子磁极小齿对齐。
3、以次类推…………
若控制线路不停地按A-B-C-A…顺序控制步进电机各相绕组的通断电,步进电机的转子便不停地顺时针转动;若通电顺序改为A-C-B-A…,步进电机的转子将逆时针转动。这种通电方式称为三相三拍通电方式;此时定子绕组的通电状态每改变一次,转子转过3°。
若控制线路不停地按A-AB-B-BC-C-CA-A…顺序控制步进电机各相绕组的通断电,这种通电方式称为三相六拍通电方式。当从A相通电转为A和B同时通电时,转子齿将同时受到A相绕组产生的磁场和B相绕组产生的磁场的共同吸引,转子齿只好停在A 和B两相磁极之间,转子转过1.5°。当由A和B两相同时通电转为B相通电时,转子再沿顺时针方向旋转1.5°,使转子齿与B相磁极对齐。……依此类推。在三相六拍通电时,定子绕组的通电状态每改变一次,转子转过1.5°。与三相三拍通电方式相比,可使每次转角缩小一半。
二、五相五定子、轴向分相、反应式步进电机工作原理

步进电机的定子和转子在轴向分为五段,每一段都形成独立的一相定子铁心、定子绕组和转子;各段定子铁心形如内齿轮,由硅钢片叠成;各段定子上的在圆周方向均匀分布,彼此之间错开1/5齿距;各段转子形如外齿轮,也由硅铁片叠成;各段转子齿彼此不错位。当设置在定子铁心环形格内的定子绕组通电时,形成一相环形绕组。
若控制线路不停地按A-B-C-D-E-A-…顺序控制步进电机各相绕组的通断电,这种通电方式称为五相五拍通电;若控制线路不停地按 AB-ABC-BC-BCD-CD-CDE-DE-DEA-EA- EAB-AB …顺序控制步进电机各相绕组的通断电,这种通电方式称为五相十拍通电;步距角a的计算仍可采用上述计算公式。

小结:
1、步进电机受脉冲电流控制,转子的角位移正比于输入脉冲的数量,转子的角速度正比于输入脉冲的频率,转子的旋转方向取决于定子绕组的通电顺序。
2、步进电机有一定的步距误差,但没有累计误差。
3、若维持控制绕组的电流不变,则步进电机就可停在某一位置不动。

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