步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理

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步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的狀況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、中止的位置只取決于控制脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)。脈沖數(shù)越多，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度越大。

脈沖的頻率越高，電機(jī)轉(zhuǎn)速越快，但不能超過最高頻率，否則電機(jī)的力矩迅速減小，電機(jī)不轉(zhuǎn)。

步進(jìn)電機(jī)的種類分類方式具體類型1、反應(yīng)式：轉(zhuǎn)子無繞組，由被激磁的定子繞組產(chǎn)生反應(yīng)力矩實(shí)現(xiàn)按力矩產(chǎn)生的原理步進(jìn)運(yùn)行2、激磁式：定、轉(zhuǎn)子均有激磁繞組（或轉(zhuǎn)子用永久磁鋼），由電磁力矩實(shí)現(xiàn)步進(jìn)運(yùn)行按輸出力矩大小1、伺服式：輸出力矩在百分之幾之幾至十分之幾（N.m）只能驅(qū)動(dòng)較小的負(fù)載,要與液壓扭矩放大器配用,才能驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺等較大的負(fù)載2、功率式：輸出力矩在5~50N.m以上，可以直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺等較大的負(fù)載1、單定子式2、雙定子式3、三定子式4、多定子式1、徑向分布式：電機(jī)各相按圓周依次排列2、軸向分布式：電機(jī)各相按軸向依次排列按定子數(shù)按各相繞組分布步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)

目前，我國使用的步進(jìn)電機(jī)多為反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)。在反應(yīng)式步電機(jī)中，有軸向分相和徑向分相兩種。徑向分布式：電機(jī)各相按圓周依次排列軸向分布式：電機(jī)各相按軸向依次排列

反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)（軸向分布）圖1

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反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)（軸向分布）圖2

步進(jìn)電機(jī)的工作原理

步進(jìn)電機(jī)的工作原理實(shí)際上是電磁鐵的作用原理。

當(dāng)某相定子勵(lì)磁后，它吸引轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的齒與該相定子磁極上的齒對齊，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，換一相得電時(shí)，轉(zhuǎn)子又轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度。如此每相不停地輪番通電，轉(zhuǎn)子不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。

電機(jī)運(yùn)行的方向和通電的相序有關(guān)，改變通電的相序，電機(jī)的運(yùn)行方向也就改變。

電機(jī)的轉(zhuǎn)速和相序切換的頻率有關(guān)，切換得越快，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的越快。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和相序有關(guān)。

電機(jī)每拍轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，稱步距角@=360\\mzk其中m為定子繞組的相數(shù).z為轉(zhuǎn)子的齒數(shù).k為通電方式.m相時(shí)m拍時(shí),k=1；m相2m拍時(shí),k=2.三相單三拍得電方式:A→B→C→A…

三相雙三拍得電方式,同時(shí)兩相繞組通電:如AB→BC→CA→AB→…三相六拍的控制方式:A→AB→B→BC→C→CA→A→…

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步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器原理

從步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理可以得出，要使步進(jìn)電機(jī)正常運(yùn)行，必需安規(guī)律控制步進(jìn)電機(jī)的每一相繞組得電。步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收外部的信號是方向信號（DIR）和脈沖信號（CP）。另外步進(jìn)電機(jī)在中止時(shí)，尋常有一相得電，電機(jī)的轉(zhuǎn)子被鎖住，所以當(dāng)需要轉(zhuǎn)子松開時(shí)，可以使用脫機(jī)信號（FREE）。

環(huán)型分派器的功能：環(huán)型分派器的功能主要是把外部CP端送進(jìn)的脈沖進(jìn)行分派，給功率放大器，功率放大器相應(yīng)相的晶體管導(dǎo)通，步進(jìn)電機(jī)的線圈得電。

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步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和PLC間的連接

步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器有關(guān)細(xì)分的設(shè)置

什么叫細(xì)分？

為了提高步進(jìn)電機(jī)控制的精度，現(xiàn)在的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器都有細(xì)分的功能，所謂細(xì)分，就是通過驅(qū)動(dòng)器中電路的方法把步距角減小。

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譬如把步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置成5細(xì)分，假設(shè)原來步距角1.8那么設(shè)成5細(xì)分后,步距角就是0.36。也就是說原來一步可以走完的，設(shè)置成細(xì)分后需要走5步。

設(shè)置細(xì)分時(shí)要注意的事項(xiàng)：

1、一般的狀況下，細(xì)分?jǐn)?shù)不能設(shè)置的過大，由于在控制脈沖頻率不變的狀況下，細(xì)分越大，電機(jī)的轉(zhuǎn)速越

慢，而且電機(jī)的輸出力矩減小。

2、驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的