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丝杆步进电机工作原理和用途


丝杆步进电机的工作原理
丝杆步进电机的转子为永磁体,当电流通过定子绕组时,定子绕组会产生矢量磁场。这个磁场将使转子旋转一角,使转子的一对磁场的方向与定子磁场的方向一致。定子矢量磁场只旋转一个角。旋翼也会随磁场旋转一个角度。马达在每次输入电脉冲时,都会转一个角度前进。步进电机输出的角位移与输入脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比。更改线圈充电顺序,电动机将反转。因此可以用控制脉冲的数量、频率和电机各相绕组的启动顺序来控制步进电机的转动。
丝杆步进电机的工作原理
步进电机发热原理常见的各种类型电机,内部都有铁芯和绕线线圈。线圈有电阻,通了电会产生损耗,损耗的大小与电阻和电流的平方成正比,这就是我们常说的铜损,如果电流不是标准直流或正弦波,也会产生谐波损耗,铁心具有磁滞涡流效应,在交变磁场中也会产生损耗,损耗的大小与材料、电流、频率、电压无关,这就是铁损。铜损耗、铁损耗均以发热的形式出现,对电机效率产生影响。一般情况下,丝杆步进电机追求定位精度和扭矩输出,其效率较低,电流一般较大,且谐波成分较高,电流交变频率也随转速变化,因此步进电机普遍存在发热现象,且比一般交流电机严重。
丝杆步进电机的用途
1.步进电动机在工作时,每相绕组不会一直通电,而是按一定规律轮流通电。
2.每个输入的脉冲电信号转子所转出的角称为步距角。
3.丝杆步进电动机可按特定的方向进行角度控制,也可进行速度控制。调角时,每输入一次脉冲,定子绕组换接一次,输出轴转出一个角度,它的步数与脉冲数一致,输出轴旋转的角位移与输入脉冲成正比。调速时,4.步进电机线圈内输入连续脉冲,每一相绕组不停地轮流启动,步进电机连续动转,其转速与脉冲频率成正比。通过改变驱动顺序,即改变定子磁场的旋转方向,可控制电机的正转或反转。
5.丝杆步进电机具有自锁功能。如果控制脉冲停止输入,而由最后一次脉冲控制的线圈继续进行直流通电,则电机就能停留在固定位置,也就是停留在最后一次脉冲控制的角位移的终点位置,从而实现步进电机停止转子定位。


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