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如何精確計(jì)算步進(jìn)電機(jī)微步,步進(jìn)電機(jī)的工作原理示意圖?

發(fā)布時(shí)間:2023-05-11 17:49:11人氣:

  步進(jìn)電機(jī)用于各種應(yīng)用,以提供嚴(yán)格控制運(yùn)動(dòng)的手段。但是什么是步進(jìn)電機(jī),它是如何工作的?下面博揚(yáng)智能將介紹它們是什么以及它們?nèi)绾喂ぷ?,并提供示例說明它們?nèi)绾闻c不同類型的比例閥一起使用以提供精確控制。


  步進(jìn)電機(jī)是一種電動(dòng)機(jī),其主要特征是其軸通過執(zhí)行步進(jìn)旋轉(zhuǎn),即移動(dòng)固定的度數(shù)。由于電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),可以獲得此功能,并且無需傳感器即可通過簡單地計(jì)算已執(zhí)行的步數(shù)來了解軸的確切角度位置。此功能還使其適用于廣泛的應(yīng)用。


  步進(jìn)電機(jī)工作原理與所有電動(dòng)機(jī)一樣,步進(jìn)電機(jī)有一個(gè)固定部分(定子)和一個(gè)移動(dòng)部分(轉(zhuǎn)子)。定子上有齒,線圈上連線,而轉(zhuǎn)子是永磁體或可變磁阻鐵芯。稍后我們將深入研究不同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。圖1所示為電機(jī)截面圖,其中轉(zhuǎn)子是可變磁阻鐵芯。

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  步進(jìn)電機(jī)的基本工作原理如下:

  通過對一個(gè)或多個(gè)定子相通電,線圈中流動(dòng)的電流產(chǎn)生磁場,轉(zhuǎn)子與該磁場對齊。通過依次提供不同的相位,轉(zhuǎn)子可以旋轉(zhuǎn)特定的量以達(dá)到所需的最終位置。圖2顯示了工作原理的示意圖。開始時(shí),線圈A通電,轉(zhuǎn)子與其產(chǎn)生的磁場對齊。當(dāng)線圈B通電時(shí),轉(zhuǎn)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60以與新磁場對齊。當(dāng)線圈C通電時(shí)也會(huì)發(fā)生同樣的情況。在圖片中,定子齒的顏色表示定子繞組產(chǎn)生的磁場方向。

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  如何計(jì)算步進(jìn)電機(jī)步數(shù):


  步距角是單步旋轉(zhuǎn)的角度。這可以通過以下兩種方法之一進(jìn)行計(jì)算-將電機(jī)的完整360度除以電機(jī)完成一圈所需的步數(shù),或者將電機(jī)的完整360度除以轉(zhuǎn)子齒數(shù)乘以轉(zhuǎn)子齒數(shù)的兩倍定子相。

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  微步進(jìn):


  同時(shí)操縱通過多個(gè)線圈對的電流通過在兩個(gè)方向而不是一個(gè)方向上吸引齒來減少整體行程/旋轉(zhuǎn),從而創(chuàng)建新的半、四分之一、八分之一或十六分之一的步組過渡,稱為微步。微步進(jìn)提供更好的分辨率并減少共振/振動(dòng),但也會(huì)降低扭矩并且可能不利于裸機(jī)精度。

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