步進電機工作原理及實現(xiàn)方法

時間：2021-11-18

步進電機的工作原理步進電動機是一種把電脈沖信號轉換成機械角位移的控制電機。所謂電脈沖，類似于脈搏，感受到脈搏跳動的時候類似于脈沖的高電平，不跳的時候為低電平，這就是電脈沖信號。角位移單位是弧度。步進電機可分為反應式，永磁式，混合式。各有優(yōu)點，按實際需求選擇，反應式的步距角小，精度高；永磁式的力矩大。混合式的具有精度高，力矩大的特點，但成本高。下面以反應式為例說明步進電機的結構和工作原理。步進電機主要由兩部分構成：定子和轉子。定子和轉子在學過直流電機后就不陌生了。但是，步進電機以三相的為例，其定子和轉子上分別有六個、四個磁較。上圖中，A與A組成一相；B與B為一相；C與C為一相。所以此步進電機為三相步進電機。步進電機接收到一個電脈沖信號，就會相應的轉動一個固定的角度，這個固定的角度，就是步進電機其中的一個重要參數(shù)，步距角。細致來說，當步進電機接收到一個電脈沖信號后，A 相通電，A 方向的磁通經(jīng)轉子形成閉合回路。若轉子和磁場軸線方向原有一定角度，則在磁場的作用下，轉子被磁化，吸引轉子，使轉、定子的齒對齊停止轉動。即A 相通電使轉子1、3齒和 AA 對齊；下一個脈沖信號來， B 相通電使轉子2、4齒和 BB 對齊；*三個脈沖信號來后， C 相通電使轉子3、1齒和 CC 對齊。這種驅動方式即為三相三拍驅動方式。如下圖：所以，步進電機是靠脈沖數(shù)量來轉動的，需要轉多少圈就給相應個數(shù)的脈沖數(shù)。因此，步進電機能夠達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，也就是控制多長時間給一個脈沖，從而達到調(diào)速的目的。每輸入一個電脈沖，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沖數(shù)成正比、轉速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，控制電機正反轉。即如果按照A、B、C相的通電順序為正轉，那么按照C、B、A相的順序通電則電機就會反轉。所以可用控制脈沖數(shù)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。實現(xiàn)方法：通過對直流電機的學習，我們知道，電機是電流驅動的元件，需要大電流才能工作。步進電機依然。而單片機輸出口的驅動能力是遠遠不夠的，也需要借助另一個元件來實現(xiàn)對步進電機的控制。另一個元件即為步進電機驅動控制器。單片機通過控制驅動器來間接的控制步進電機。這里我們以四相五線制步進電機為例，驅動器選擇熟悉的ULN2003元件，在此也是放大驅動電流的作用。該芯片較多可一次驅動八線步進電機。實例中采用的是四相無線制24BYJ-48步進電機，驅動電壓為5V，驅動方式為四相四拍。

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詞條
詞條說明
有刷發(fā)電機與無刷發(fā)電機的介紹
有刷電機電機發(fā)電機在工作上的過程中，電磁線圈和電機換向器旋轉，磁瓦與電機電機碳刷是不動的，電磁線圈電流方向的交替變化靠變化靠隨電機轉動的電機換向器和電刷來開展的。有刷電機電機電機是帶有電刷機器設備的將電力工程轉化成機械設備機械能或將機械設備動能轉換為用電量的轉動因。無刷電機電機電機實際上理應叫無刷電機電機直流電源電機，這類電機結合了有效的溝通電機與直流電源電機的優(yōu)點，采用了永磁鐵氧體做電機電機轉子
步進電機選型的五大步驟
第一步：步進電機的保持轉矩，相當于傳統(tǒng)電機所說的“功率”。當然，他們有著本質(zhì)的區(qū)別。步進電機的物理結構，完全不同于普通的交、直流電機，它的輸出功率是可變的。通常根據(jù)需要的轉矩大小，來選擇哪種型號的步進電機。大致來說，扭力在0.8n.m以下的，一般選擇28、35、39、42;扭力在 1N.m左右的，選擇57電機較為合適。扭力在幾N.m或較大的情況下，就應當選擇轉矩較大的75、85、86、90、11
步進電機的日常保養(yǎng)指南
步進電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制電機，是現(xiàn)代數(shù)字程序控制系統(tǒng)中的主要執(zhí)行元件，應用較為廣泛，那么您知道步進電機的保養(yǎng)嗎? 1、拆卸電動機時，從軸伸端或非伸端取出轉子都可以。 2、步進電機使用環(huán)境應經(jīng)常保持干燥，電動機表面應保持清潔，進風口不應受塵土、纖維等阻礙。 3、當電動機的熱保護連續(xù)發(fā)生動作時，應查明故障來自電動機還是**負荷或保護裝置整定值太低，消除故障后，方可投入運行。
步進電機常見問題
一、什么是步進電機，在什么情況下應該使用步進電機？步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執(zhí)行機構。當步進電機接收到脈沖信號時，驅動步進電機按設定方向旋轉固定角度（步進角）。角位移可以通過控制脈沖數(shù)來控制，從而達到準確定位的目的。同時，通過控制脈沖頻率來控制電機的旋轉速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。因此，在需要準確定位或調(diào)速控制時，可以考慮使用步進電機。步進電機有什么區(qū)別？步進電機有三種:永磁式:（