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步进电机的工作原理

文章出处:常见问题 责任编辑:势维科技(东莞)有限公司 发表时间:2020-03-18
  

步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的执行元件,每输入一个电脉冲,电动机的转子就转过一个固定的角度。脉冲一个一个地输入,电动机便一步一步地转动,因此,这种电动机称为步进电机。转子的转角与输入脉冲数严格对应,转速与脉冲频率成正比。通过控制输入脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序,就可以控制转角、转速和转动方向。步进电机在开环机电控制系统(有时也用在闭环机电控制系统)中应用非常广泛。

使用步进电机的机电控制系统有几个明显的特点:采用直接数字控制且控制性能好;通过采用开环方式对位置或速度实现控制;误差不会积累;具有自锁能力(变磁阻式)和保持转矩(永磁式)。

步进电机要正常工作,必须配以相应的驱动电路。它由脉冲信号发生器、分频器、脉冲分配器和三个脉冲放大器A、B、C组成。为使步进电机定子上的电磁铁组顺序地得电,输入步进电机的脉冲必须先通过脉冲分配器,然后再进入脉冲放大器A、B、C。

其工作原理是:脉冲信号发生器输出的脉冲频率太高,不能直接使用,需先经过分频器将频率降低。分频器输出的频率由控制器确定。如要使步进电机转速提高,分频器输出的频率就大,反之则小。

分频器输出的脉冲进入脉冲分配器,脉冲分配器按照控制器送来的方向信号和启动信号决定将脉冲分配给脉冲放大器A、B、C的顺序和输出脉冲的时刻。三个脉冲放大器A、B、C按顺序把分配器输出的脉冲放大,驱动步进电机按要求的转速、转向和启动时间工作。

步进电机的另一种控制方式是控制器直接把脉冲数送往脉冲分配器。只要步进电机不失步,其转角与控制器送出的脉冲数严格对应。这种驱动方式在数控装置中常被采用。

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