進步電機

步進電機是將電脈衝信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決於脈衝信號的頻率和脈衝數，而不受負載變化的影響，當步進驅動器接收到一個脈衝信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈衝個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。

基本介紹

• 中文名：進步電機
• 外文名：Progressive motor
• 作用：調速

基本介紹

步進電機步進電機是一種感應電機，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時供電的，多相時序控制電流，用這種電流為步進電機供電，步進電機才能正常工作，驅動器就是為步進電機分時供電的，多相時序控制器。

步進電機

雖然步進電機已被廣泛地套用，但步進電機並不能像普通的直流電機，交流電機在常規下使用。它必須由雙環形脈衝信號、功率驅動電路等組成控制系統方可使用。因此用好步進電機卻非易事，它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業知識。

步進電機作為執行元件，是機電一體化的關鍵產品之一,廣泛套用在各種自動化控制系統中。隨著微電子和計算機技術的發展，步進電機的需求量與日俱增，在各個國民經濟領域都有套用。

步進電機是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。通俗一點講：當步進驅動器接收到一個脈衝信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度（即步進角）。可以通過控制脈衝個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。

主要分類

步進電機在構造上有三種主要類型：
反應式（VariableReluctance，VR）、永磁式（PermanentMagnet,PM）和混合式（HybridStepping,HS）。
反應式：定子上有繞組、轉子由軟磁材料組成。結構簡單、成本低、步距角小，可達1.2°、但動態性能差、效率低、發熱大，可靠性難保證。
永磁式：永磁式步進電機的轉子用永磁材料製成，轉子的極數與定子的極數相同。其特點是動態性能好、輸出力矩大，但這種電機精度差，步矩角大（一般為7.5°或15°）。
混合式：混合式步進電機綜合了反應式和永磁式的優點，其定子上有多相繞組、轉子上採用永磁材料，轉子和定子上均有多個小齒以提高步矩精度。其特點是輸出力矩大、動態性能好，步距角小，但結構複雜、成本相對較高。
按定子上繞組來分，共有二相、三相和五相等系列。最受歡迎的是兩相混合式步進電機，約占97%以上的市場份額，其原因是性價比高，配上細分驅動器後效果良好。該種電機的基本步距角為1.8°/步，配上半步驅動器後，步距角減少為0.9°，配上細分驅動器後其步距角可細分達256倍（0.007°/微步）。由於摩擦力和製造精度等原因，實際控制精度略低。同一步進電機可配不同細分的驅動器以改變精度和效果。

選擇方法

判斷需多大力矩：靜扭矩是選擇步進電機的主要參數之一。負載大時，需採用大力矩電機。力矩指標大時，電機外形也大。
判斷電機運轉速度：轉速要求高時，應選相電流較大、電感較小的電機，以增加功率輸入。且在選擇驅動器時採用較高供電電壓。
選擇電機的安裝規格：如57、86、110等，主要與力矩要求有關。
確定定位精度和振動方面的要求情況：判斷是否需細分，需多少細分。
根據電機的電流、細分和供電電壓選擇驅動器。

基本原理

工作原理

通常電機的轉子為永磁體，當電流流過定子繞組時，定子繞組產生一矢量磁場。該磁場會帶動轉子旋轉一角度，使得轉子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當
定子的矢量磁場旋轉一個角度。轉子也隨著該磁場轉一個角度。每輸入一個電脈衝，電動機轉動一個角度前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈衝數成正比、轉速與
脈衝頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機就會反轉。所以可用控制脈衝數量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉動。

發熱原理

通常見到的各類電機，內部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻，通電會產生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說的銅損，如果電流不是
標準的直流或正弦波，還會產生諧波損耗；鐵心有磁滯渦流效應，在交變磁場中也會產生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關，這叫鐵損。銅損和鐵損都會
以發熱的形式表現出來，從而影響電機的效率。步進電機一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉速而
變化，因而步進電機普遍存在發熱情況，且情況比一般交流電機嚴重。