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步进电机工作原理图解,三分钟看懂真相


步进电机的工作原理是将电脉冲信号转换为机械角位移的控制电机。所谓的电脉冲与脉冲相似。当感觉到脉搏时,它与脉搏的高水平相似。当感觉不到脉搏时,它是低电平。这是电脉冲信号。角位移的单位是弧度。

步进电机可分为反应式、永磁式和混合式。都有自己的优势。根据实际需求选型,反应式的步距角小、精度高、永磁式的力矩大。混合式具有精度高、转矩大的特点,但成本较高。以反应式为例,说明了步进电机的结构和工作原理。步进电机主要由定子和转子两部分组成:定子和转子在学习了直流电机后并不陌生。但是,对于三相步进电机,定子和转子上分别有六极和四极。在上图中,a和a'形成a相;B和B'形成a相;C和C'形成a相。所以这个步进电机是三相步进电机

当步进电机接收到电脉冲信号时,会相应地旋转一个固定的角度。这个固定角度是步进电机的一个重要参数,即步距角。具体地说,当步进电机接收到电脉冲信号时,a与电连接,在a方向上的磁通量通过转子形成闭合电路。如果转子与磁场轴之间有一定的夹角,转子将在磁场的作用下被磁化,以吸引转子,使转子与定子的轮齿对齐并停止旋转。也就是说,a通电,使转子1、3齿与AA'对齐;B通电,使转子2、4齿与BB'在下一个脉冲信号出现时对齐;C通电,使转子3、1齿与CC'在第三个脉冲信号出现时对齐。该驱动方式为三相三拍驱动方式。如下图所示:
 步进电机工作原理

因此,步进电机按脉冲数旋转,脉冲数将根据需要旋转。因此,步进电机可以达到精确定位的目的;同时,可以通过控制脉冲频率,即发出脉冲的时间长短,来控制电机的转速和加速度,从而达到调速的目的。每次输入电脉冲时,电机旋转一个角度前进一步。其输出角位移与输入脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比。改变绕组的功率顺序,控制电机的正反转。也就是说,如果a、B、C相的通电顺序为正旋转,那么如果遵循C、B、a相的通电顺序,电机将反转。因此可以通过控制电机各相绕组的脉冲数、频率和功率序列来控制步进电机的旋转。
 


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