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步進電機基礎知識---基本結構和工作原理

作者:小編 日期:2018-03-08 23:47:19 點擊數:

基本結構

步進電機基礎知識(二)基本結構和工作原理(圖1)

結構結構

步進電機驅動器根據外來的控制脈沖和方向信號,通過其內部的邏輯電路,控制步進電機的繞組以一定的時序正向或反向通電,使得電機正向/反向旋轉,或者鎖定。

以1.8度兩相步進電機為例:當兩相繞組都通電勵磁時,電機輸出軸將靜止并鎖定位置。在額定電流下使電機保持鎖定的大力矩為保持力矩。如果其中一相繞組的電流發生了變向,則電機將順著一個既定方向旋轉一步(1.8度)。同理,如果是另外一相繞組的電流發生了變向,則電機將順著與前者相反的方向旋轉一步(1.8度)。當通過線圈繞組的電流按順序以此變向勵磁時,則電機會順著既定的方向實現連續旋轉步進,運行精度非常高。對于1.8度兩相步進電機旋轉一周需要200步。

步進電機有兩種繞組形式:雙極性和單極性

單極性驅動電路使用四顆晶體管來驅動步進電機的兩組相位,電機結構包含兩組帶有中間抽頭的線圈,整個電機共有六條線與外界連接。這類電機有時又稱為四相電機,但這種稱呼容易令人混淆又不正確,因為它其實只有兩個相位,準確的說法應是雙相位六線式步進電機。六線式步進電機雖又稱為單極性步進電機,實際上卻能同時使用單極性或雙極性驅動電路。

雙極性步進電機的驅動電路會使用八顆晶體管來驅動兩組相位。雙極性驅動電路可以同時驅動四線式或六線式步進電機,雖然四線式電機只能使用雙極性驅動電路,它卻能大幅降低量產型應用的成本。雙極性步進電機驅動電路的晶體管數目是單極性驅動電路的兩倍,其中四顆下端晶體管通常是由微控制器直接驅動,上端晶體管則需要成本較高的上端驅動電路。雙極性驅動電路的晶體管只需承受電機電壓,所以它不像單極性驅動電路一樣需要箝位電路。



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