导语:步进电机的定、转子铁心都由硅钢片叠成。定子上有六个磁极,每两个相对的磁极绕有同一相绕组,三相绕组接成星形作为控制绕组;转子铁心上没有绕组,只有四个齿,齿宽等于定子极靴宽。

 一、步进电机的主要构造

  步进电机由于受到自身制造工艺的限制,如步距角的大小由转子齿数和运行拍数决定,但转子齿数和运行拍数是有限的,因此步进电机的步距角一般较大并且是固定的,步进的分辨率低、缺乏灵活性、在低频运行时振动,噪音比其他微电机都高,使物理装置容易疲劳或损坏。这些缺点使步进电机只能应用在一些要求较低的场合,对要求较高的场合,只能采取闭环控制,增加了系统的复杂性,这些缺点严重限制了步进电机作为优良的开环控制组件的有效利用。细分驱动技术在一定程度上有效地克服了这些缺点。

  步进电机细分驱动技术是年代中期发展起来的一种可以显著改善步进电机综合使用性能的驱动技术。年美国学者、首次在美国增量运动控制系统及器件年会上提出步进电机步距角细分的控制方法。在其后的二十多年里,步进电机细分驱动得到了很大的发展。逐步发展到上世纪九十年代完全成熟的。我国对细分驱动技术的研究,起步时间与国外相差无几。

  在九十年代中期的到了较大的发展。主要应用在工业、航天、机器人、精密测量等领域,如跟踪卫星用光电经纬仪、军用仪器、通讯和雷达等设备,细分驱动技术的广泛应用,使得电机的相数不受步距角的限制,为产品设计带来了方便。目前在步进电机的细分驱动技术上,采用斩波恒流驱动,仪脉冲宽度调制驱动、电流矢量恒幅均匀旋转驱动控制止,大大提高步进电机运行运转精度,使步进电机在中、小功率应用领域向高速且精密化的方向发展。

  二、反应式步进电机和永磁式步进电机的区别

  反应式步进电机和永磁式步进电机都是常见的步进电机类型,它们的区别主要在于其工作原理和结构。

  反应式步进电机是利用异步电机的原理,将定子绕组分为两个或以上绕组,同时用电子器件(如晶闸管)控制转子上产生的磁通,从而实现步进运动。反应式步进电机的优点是使用寿命较长、可控性好,缺点是步进角较小、扭矩稳定性较差。

  反应式步进电机使用外部交替电源来产生磁场,而转子将受到磁场的作用而旋转。该类型的步进电机需要较少的元件,因此结构简单,成本较低。但是,由于反应式步进电机是依靠交替电源产生磁场,因此在低速运行时可能会出现不稳定性和噪音问题。

  永磁式步进电机则使用固定的永磁磁场来驱动转子,因此不需要外部电源。该类型的步进电机通常具有更高的精度和更好的控制性能,因此在某些特殊应用中更为常见。但是,永磁式步进电机的成本通常较高,因为需要使用更多的元件来控制磁场。

  永磁式步进电机则是利用永磁体和定子绕组之间的磁作用力来实现步进运动。在脉冲控制下,每给定一个脉冲,永磁体都会产生一个特定步进角度的运动。永磁式步进电机的优点是步进角较大,扭矩稳定性较好,但缺点是不易控制。

  总体而言,两种步进电机都具有各自的优缺点,并且应该根据具体应用场景选择合适的类型。