步进电机

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深圳市东么川伺服控制技术有限公司

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什么是步进电机?应用场景有哪些?


步进电机是一种无刷机电设备,它将施加在其励磁绕组上的电脉冲序列转换为精确定义的逐步机械轴旋转。对于每个离散脉冲,电机的轴旋转一个固定的角度。这种旋转可以是线性的或角度的。对于单个脉冲输入,它会移动一步。当施加一系列脉冲时,它会转动一定角度。每个脉冲步进电机轴转过的角度称为步距角,通常以度数表示。

什么是步进电机?

输入给电机的脉冲数决定步距角,因此电机轴的位置通过控制脉冲数来控制。这种独特的特性使步进电机非常适合开环控制系统,其中轴的精确位置通过精确的脉冲数保持,而无需使用反馈传感器。

步距角越小,每转的步数越大,获得的位置精度越高。步距角大到90度,小到0.72度,常用的步距角有1.8度、2.5度、7.5度和15度。

轴的旋转方向取决于施加到定子上的脉冲序列。轴的速度或平均电机速度与施加在励磁绕组上的输入脉冲的频率(输入脉冲的速率)成正比。因此,如果频率较低,步进电机会逐步旋转,而对于高频,由于惯性,它会像直流电机一样连续旋转。

像所有电动机一样,它具有定子和转子。转子是没有绕组、电刷和换向器的可动部件。通常转子是可变磁阻或永磁体。定子通常由多极和多相绕组构成,通常由三相或四相绕组组成,所需的极数由每个输入脉冲的所需角位移决定。

与其他电机不同的是,它使用经过编程的离散控制脉冲运行,这些脉冲通过电子驱动器施加到定子绕组上。由于顺序通电的定子绕组的磁极和转子磁极之间的磁相互作用而发生旋转。

当今市场上有多种类型的步进电机,它们的尺寸、步数、结构、接线、传动装置和其他电气特性各不相同。由于这些电机能够以离散方式运行,因此非常适合与计算机等数字控制设备连接。

由于对速度、旋转、方向和角度位置的精确控制,这些在工业过程控制系统、CNC 机器、机器人、制造自动化系统和仪器仪表中特别受关注。

步进电机的应用

  • 步进电机用于自动化生产设备和汽车仪表以及包装、贴标、灌装和切割等工业机器。

  • 它广泛用于安全设备,如安全和监控摄像头。

  • 在医疗行业,步进电机广泛应用于样品、数码牙科摄影、呼吸器、流体泵、血液分析机械和医疗扫描仪等。

  • 它们用于图像扫描仪、复印机和打印机中的消费电子产品,以及用于自动变焦和聚焦功能和位置的数码相机。

  • 步进电机也用于电梯、传送带和车道转向器。