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步進電機與驅動器工作原理

步進電機與驅動器工作原理

  步進電機驅動模式基本有三種整步、半步、細分。其主要區別在於電機線圈電流的控制精度。

  1、整步驅動。同一種步進電機既可配整步驅動器也可配細分驅動器,但執行效果不同。

  2、半步驅動。在單相激磁時,電機轉軸停至整步位置上,驅動器收到下一脈衝後,如給另一相激磁且保持原來相繼處在激磁狀態,則電機轉軸將移動半個步距角,停在相鄰兩個整步位置的中間。

  3、細分驅動。細分驅動模式具有低速振動極小和定位精度高兩大優點。

步進電機工作原理

  1、步進電機驅動器根據外來的控制脈衝和方向訊號,透過其內部的邏輯電路,控制步進電機的繞組以一定的時序正向或反向通電, 使得電機正向/反向旋轉,或者鎖定。

  2、以1.8度兩相步進電機為例:當兩相繞組都通電勵磁時,電機輸出軸將靜止並鎖定位置。在額定電流下使電機保持鎖定的最大力矩為保持力矩。如果其中一相繞組的電流發生了變向,則電機將順著一個既定方向旋轉一步(1.8度)。同理,如果是另外一項繞 組的電流發生了變向,則電機將順著與前者相反的方向旋轉一步(1.8度)。當透過線圈繞組的電流按順序依次變向勵磁時,則電 機會順著既定的方向實現連續旋轉步進,執行精度非常高。對於 1.8度兩相步進電機旋轉一週需200步。

  3、兩相步進電機有兩種繞組形式:雙極性和單極性。雙極性電機每相上只有一個繞組線圈,電機連續旋轉時電流要在 同一線圈內依次變向勵磁,驅動電路設計上需要八個電子開關進 行順序切換。

  4、單極性電機每相上有兩個極性相反的繞組線圈,電機連續旋轉時只要交替對同一相上的兩個繞組線圈進行通電勵磁。驅動電路設 計上只需要四個電子開關。在雙極性驅動模式下,因為每相的繞組線圈為100%勵磁,所以雙極性驅動模式下電機的輸出力矩比單極性驅動模式下提高了約 40%。

步進電機工作原理

  步進電機的轉子為永磁體,當電流流過定子繞組時,定子繞組產生一向量磁場,該磁場會帶動轉子旋轉一角度,使得轉子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。

  當定子的向量磁場旋轉一個角度,轉子也隨著該磁場轉一個角度,每輸入一個電脈衝,電動機轉動一個角度前進一步,它輸出的角位移與輸入的脈衝數成正比、轉速與脈衝頻率成正比,改變繞組通電的順序,電機就會反轉,所以可用控制脈衝數量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉動。


兩相電機原理

  普通的小玩具馬達即為兩相,拿玩具電機來說;上下為兩個磁鐵,中間是線圈。通直流電以後成了電磁鐵,被上下的磁鐵吸引後就產生了偏轉;因為中間連線電磁鐵的兩根線並不直接連線,而是採用在轉軸的位置用一個滑動的接觸片,這樣如果電磁鐵轉過了頭,原先連線電磁鐵的兩根線就剛好相反;此時電磁鐵的N極S極就和以前相反。但由於電 ...

反應式電機原理是什麼

  反應式步進電機工作原理:轉子上均勻分佈著很多小齒,定子齒有三個勵磁繞阻,其幾何軸線依次分別與轉子齒軸線錯開。電機的位置和速度由導電次數和頻率成一一對應關係。而方向由導電順序決定。市場上一般以二、三、四、五相的反應式步進機居多。   反應式步進電機是一種傳統的步進電機,由磁性轉子鐵芯透過與由定子產生的脈衝電 ...

什麼是電機驅動器

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電機有關的書籍

  1、《步進電機應用技術》,作者為坂本正文。本書是關於步進電機使用方法的入門書。書中以圖、表和曲線說明為主,公式描述為輔,詳細介紹步進電機相數、轉子齒數、主極數和轉速之間的關係,以及三相HB型步進電機、三相PM型步進電機、步進電機的選擇方法和使用方法等,並針對步進電機的一些常見問題及故障提出瞭解決措施。   ...

電機驅動器的組成結構

  步進電機驅動器主要結構有以下部分:   1、環行分配器。根據輸入訊號的要求產生電機在不同狀態下的開關波形訊號處理。對環行分配器產生的開關訊號波形進行PWM調製以及對相關的波形進行濾波整形處理。   2、保護電路。當繞組電流過大時產生關斷訊號對主迴路進行關斷,以保護電機驅動器和電機繞組。   3、感測器。對 ...

電動車電機霍爾工作原理

  1、霍耳的訊號線傳遞電機裡面磁鋼相對於線圈的位置,根據三個霍耳的訊號控制器能知道此時應該如何給電機的線圈供電(不同的霍耳訊號,應該給電機線圈供相對應方向的電流),就是說霍耳狀態不一樣,線圈的電流方向不一樣。   2、霍耳訊號傳遞給控制器,控制器透過粗線(不是霍耳線)給電機線圈供電,電機旋轉,磁鋼與線圈(準 ...

分析電機結構

  步進電機結構分析如下:   1、步進電機是將電脈衝訊號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的情況下,電機的轉速,停止的位置只取決於控制脈衝訊號的頻率和脈衝數   2、脈衝數越多,電機轉動的角度越大。   3、脈衝的頻率越高,電機轉速越快,但不能超過最高頻率,否則電機的力矩迅速減小,電機不轉。 ...