步进电机的一些知识点
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- 作者：
- 来源：
- 发布时间：2022-01-31
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【概要描述】步进电机是直接将电脉冲转化为机械运动的机电设备。通过控制施加到电机线圈的电脉冲的顺序、频率和数量，可以控制步进电机的转向、速度和旋转角度。在没有位置传感闭环反馈控制系统的帮助下，采用由步进电机及其匹配驱动器组成的控制简单、成本低廉的开环控制系统，可以实现精确的位置和速度控制，绕组按一定的时间顺序向前或向后通电，使电机向前或向后转动，或被锁定。
步进电机的一些知识点
步进电机的一些知识点
步进电机的一些知识点
【概要描述】步进电机是直接将电脉冲转化为机械运动的机电设备。通过控制施加到电机线圈的电脉冲的顺序、频率和数量，可以控制步进电机的转向、速度和旋转角度。在没有位置传感闭环反馈控制系统的帮助下，采用由步进电机及其匹配驱动器组成的控制简单、成本低廉的开环控制系统，可以实现精确的位置和速度控制，绕组按一定的时间顺序向前或向后通电，使电机向前或向后转动，或被锁定。
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步进电机是直接将电脉冲转化为机械运动的机电设备。通过控制施加到电机线圈的电脉冲的顺序、频率和数量，可以控制步进电机的转向、速度和旋转角度。在没有位置传感闭环反馈控制系统的帮助下，采用由步进电机及其匹配驱动器组成的控制简单、成本低廉的开环控制系统，可以实现精确的位置和速度控制，绕组按一定的时间顺序向前或向后通电，使电机向前或向后转动，或被锁定。
以1.8度两相步进电机为例：当两相绕组均通电励磁时，电机输出轴将静止并锁定。保持电机锁定在额定电流的最大扭矩是保持扭矩。如果一相绕组的电流改变方向，电机将向给定方向旋转一步(1.8度)。同样，如果另一个绕组的电流改变方向，电机将向与前者相反的方向旋转一步(1.8度)。当流经线圈绕组的电流依次转为励磁时，电机会不断旋转并沿给定方向步进，运行精度很高。对于1.8度两相步进电机，旋转一次需要200步。
两相步进电机有双极和单极两种绕组形式。
双极电机的每相只有一个绕组线圈。当电机连续旋转时，电流应依次切换到同一线圈中的励磁，驱动电路的设计需要八个电子开关。单极电机每相有两个极性相反的绕组线圈。当电机连续旋转时，只需对同相的两个绕组线圈交替通电励磁即可。在驱动电路设计中只需要四个电子开关。在双极驱动模式下，由于每相绕组线圈100%励磁，双极驱动模式下电机的输出转矩比单极驱动模式下高40%左右。
步进电机的特性：
1.精确的位置控制
根据输入脉冲数，确定轴的旋转角度。位置误差非常小(小于1/10度)，不会累积。
2.精确转速
步进电机的转速取决于输入电脉冲的频率，可以实现精确控制和方便调节。因此，它被广泛应用于运动控制的各个领域。
3.正/反转、紧急停止和锁定功能
电机扭矩和位置可以在整个速度范围内有效控制，包括静态扭矩。在电机锁定状态下(电机绕组中有电流，但外部没有旋转的脉冲指令输入)，仍保持一定的转矩输出。
4.低速时的精确位置控制
步进电机可以在极低的转速下平稳运行，无需齿轮箱的调节，同时可以输出较大的扭矩，避免了功率损耗和角位置偏差，降低了成本，节省了空间。
5.使用寿命更长。步进电机的无刷设计保证了电机的长寿命。步进电机的寿命通常取决于轴承。
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