步进电机在各种应用中被用来提供一种严格控制运动的方法。但是什么是步进电机,它是如何工作的?本文将详细讨论双极电机,解释它们是什么以及如何工作,并举例说明它们如何与不同类型的比例阀配合使用,以提供精确控制。
步进电机是无刷直流电机。步进旋转由控制器或驱动器以电子方式设置,必要的电流由电磁体提供,电磁体作为定子组件的一部分(电机的静态部分)排列成环形。步进电机非常适合需要速度和位置控制的应用,尤其是低速应用,如自动化、运动系统和3D打印机。由于其内部设计最大限度地减少了其他电机中的机械和电气延迟,步进电机具有出色的停止精度和响应能力。总的来说,这使得步进电机成为同步和高精度运行的理想选择。
一、步进电机是如何工作的?
步进电机的核心是位于两个或多个齿形转子中心的永磁体和轴。由于封闭的磁体,这些转子具有不同的极性,并且彼此偏移,以便更好地吸引覆盖定子内表面的电磁齿。定子的齿数少于每个转子的齿数,以确保完全对准只能发生在沿着线圈对的部分(定子板)中。由于磁化齿的吸引和排斥,轮流打开和关闭线圈对会使轴旋转一个整步。
二、如何计算步进电机的步数
步距角是单步移动的旋转角度。这可以通过以下两种方法之一来计算:将电机的完整360度除以电机完成一周所需的步数,或者将电机的完整360度除以转子齿的数量乘以转子齿的定子相位的两倍。
三、微步进
电流由多个线圈对同时控制,通过两个方向而不是一个方向吸引齿来减少整体行程/旋转,从而产生新的二分之一、四分之一、八分之一或十六分之一步长设置过渡,称为微步长。微步进可以提供更好的分辨率,并减少共振/振动,但它也会降低扭矩,并可能对裸精度有害。