池田屋供應！！NPM--什么是步進電機？

更新時間：2024-10-23

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步進電機是通過輸入電信號來旋轉(zhuǎn)一定角度的電機。

由于不僅可以控制旋轉(zhuǎn)速度，還可以控制角度，因此用于高精度的定位和控制。

本文介紹了步進電機的機理、特點、使用示例和控制方法。

原理

步進電機（PM 型兩相步進電機）由轉(zhuǎn)子和定子兩個元件組成。

轉(zhuǎn)子也稱為轉(zhuǎn)子，是軸上旋轉(zhuǎn)的部分，裝有南極和北極交替磁化的圓柱形永磁體。

定子是圓柱形零件，也稱為定子。
定子是多極電磁鐵，其磁極（鐵芯）布置為N極和S極交替出現(xiàn)，并布置有A相和B相兩組線圈。

步進電機的工作原理是利用電磁力。通過使電流通過步進電機的線圈，定子中的電磁鐵中會產(chǎn)生磁力，并且定子和永磁體之間產(chǎn)生的吸引力和排斥力可用于使電機旋轉(zhuǎn)。

步進電機通過轉(zhuǎn)子重復旋轉(zhuǎn)一定角度的“步進"來實現(xiàn)精確的定位和速度控制。

具體地，定子具有固定在轉(zhuǎn)子周圍的多個磁極，并且通過使電流通過兩組線圈，每相的磁極被磁化。 A相和B相對應的磁極偏移了永磁體磁極之間距離的一半。

通過使用外部控制電路控制流過每個線圈的電流的方向和強度，每個磁極在固定的定時被勵磁為S極和N極。

該磁力變化的時機在轉(zhuǎn)子的永磁體中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩，導致轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁極之間的距離（步長）。

一步的角度對應于轉(zhuǎn)子從一個磁極移動到下一磁極的角度。換句話說，這取決于極數(shù)。通過增加極數(shù)，可以使步距角更精細。

步進電機因其步距角恒定、精度高而廣泛應用于需要定位和控制的場合。

特點

步進電機的特點如下。

可實現(xiàn)高精度定位：
步進電機可控制旋轉(zhuǎn)角度，可實現(xiàn)高精度定位。
提供高扭矩：
步進電機在低速旋轉(zhuǎn)時可以產(chǎn)生穩(wěn)定的扭矩，因此常用于需要緩慢移動的機器。
恒定轉(zhuǎn)速：
步進電機利用電信號精確旋轉(zhuǎn)，輕松保持恒定轉(zhuǎn)速。
即使在靜止時也能保持扭矩：
步進電機在靜止時可以提供最高扭矩，因此它們也可用于需要夾具等元件將其固定到位的機器中。

實例

步進電機有以下使用示例：

打印機：
用于送紙和移動打印頭。
數(shù)控機床：
用于定位機床。
流體控制：
用于控制氣體和液體的流量。
汽車：
用于使用步進電機的速度計、頭燈位置調(diào)節(jié)等。

如何控制

控制步進電機有以下幾種方法。

全步控制：
同時對兩組線圈施加相同的電流來旋轉(zhuǎn)的方法，控制簡單，扭矩大，但振動較大。
半步控制：
通過在全步操作階段之間添加一個僅在一組線圈中流過電流的階段，可以以全步控制的步距角的一半進行旋轉(zhuǎn)，從而比全步控制更平滑地旋轉(zhuǎn)步進控制，旋轉(zhuǎn)扭矩可能會減小。
微步控制：
通過將流過線圈的電流強度分為多級，可以比半步控制更平滑地旋轉(zhuǎn)，但定位能力不一定與分割數(shù)成正比。

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