步進(jìn)電機(jī)通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)中的相數(shù)進(jìn)行分類,2相和5相版本是常見(jiàn)的設(shè)計(jì)。雖然2相版本的應(yīng)用更廣泛,但5相步進(jìn)電機(jī)提供的性能優(yōu)勢(shì)使其成為某些應(yīng)用的首選?;旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)轉(zhuǎn)子杯,每個(gè)轉(zhuǎn)子杯有50個(gè)齒。轉(zhuǎn)子被永磁體軸向磁化,使一個(gè)杯的齒都是北極,另一個(gè)杯的齒都是南極。每個(gè)轉(zhuǎn)子杯有50個(gè)齒,齒距或齒距為7.2(360÷50=7.2)。兩個(gè)轉(zhuǎn)子杯節(jié)距偏移,因此兩個(gè)杯的組合充當(dāng)具有50個(gè)極對(duì)(50組南北齒)的100齒轉(zhuǎn)子。
定子由齒極組成,每個(gè)齒極都有一個(gè)繞組。在五相步進(jìn)電機(jī)的情況下,有十個(gè)極,因此五相中的每一相由兩個(gè)極組成,這兩個(gè)極彼此形成180角。當(dāng)電流加到一相時(shí),該相的兩極被激發(fā)并磁化為北極或南極。
五相步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子結(jié)構(gòu)是指每個(gè)電流脈沖使轉(zhuǎn)子移動(dòng)1/10節(jié)距,步距角為0.72。
步距角=360(2*#定子相*#轉(zhuǎn)子極對(duì))。
步距角=360÷(2*5*50)=0.72。
與步進(jìn)角或分辨率為1.8的兩相電機(jī)相比,這個(gè)小步進(jìn)角可以轉(zhuǎn)化為更高的分辨率。微步進(jìn)可使5相步進(jìn)電機(jī)分辨率進(jìn)一步降低250倍,步距角小至0.00288。
五相步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)也較小,因此比其他設(shè)計(jì)具有更多的可用轉(zhuǎn)矩。每相產(chǎn)生的扭矩貢獻(xiàn)了電機(jī)的總輸出扭矩。當(dāng)每相通電且轉(zhuǎn)子移動(dòng)時(shí),將產(chǎn)生正弦扭矩和位移曲線。每條相位曲線的差值代表電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。相位對(duì)總扭矩的貢獻(xiàn)越多,扭矩-位移曲線的差異越小,扭矩脈動(dòng)越小。更低的扭矩波動(dòng)也意味著更大的可用扭矩、更低的振動(dòng)和更低的噪音。
步進(jìn)電機(jī)的缺點(diǎn)之一是,如果它們過(guò)沖(步數(shù)過(guò)多)或欠沖(步數(shù)丟失),它們可能會(huì)失去同步。換句話說(shuō),馬達(dá)可以根據(jù)駕駛員的命令物理地增加或減少步數(shù)。沒(méi)有反饋設(shè)備,駕駛員無(wú)法檢測(cè)到電機(jī)的錯(cuò)誤位置。
然而,對(duì)于5相步進(jìn)電機(jī),失去同步的可能性要小得多,因?yàn)樗筠D(zhuǎn)子過(guò)沖超過(guò)螺距或下沖低于螺距。由于節(jié)距為3.6,五相步進(jìn)電機(jī)的步距角為0.72,電機(jī)必須過(guò)沖或欠沖5步(3.6÷0.72=5步)才能失去同步,這在大多數(shù)合適尺寸的應(yīng)用中是不太可能發(fā)生的。
文章來(lái)源于網(wǎng)絡(luò):侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除