步进电机分哪几种
步进电机的种类

步进电机的种类、结构及工作原理步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统。
在此系统中,执行元件是步进电机。
它受驱动控制线路的控制,将代表进给脉冲的电平信号直接变换为具有一定方向、大小和速度的机械转角位移,并通过齿轮和丝杠带动工作台移动。
由于该系统没有反馈检测环节,它的精度较差,速度也受到步进电机性能的限制。
但它的结构和控制简单、容易调整,故在速度和精度要求不太高的场合具有一定的使用价值。
1.步进电机的种类步进电机的分类方式很多,常见的分类方式有按产生力矩的原理、按输出力矩的大小以及按定子和转子的数量进行分类等。
根据不同的分类方式,可将步进电机分为多种类型,如表5-1所示。
表5-1 步进电机的分类分类方式具体类型按力矩产生的原理(1)反应式:转子无绕组,由被激磁的定子绕组产生反应力矩实现步进运行(2)激磁式:定、转子均有激磁绕组(或转子用永久磁钢),由电磁力矩实现步进运行按输出力矩大小(1)伺服式:输出力矩在百分之几之几至十分之几(N·m)只能驱动较小的负载,要与液压扭矩放大器配用,才能驱动机床工作台等较大的负载(2)功率式:输出力矩在5-50 N·m以上,可以直接驱动机床工作台等较大的负载按定子数(1)单定子式(2)双定子式(3)三定子式(4)多定子式按各相绕组分布(1)径向分布式:电机各相按圆周依次排列(2)轴向分布式:电机各相按轴向依次排列2.步进电机的结构目前,我国使用的步进电机多为反应式步进电机。
在反应式步进电机中,有轴向分相和径向分相两种,如表5--1所述。
图5--2是一典型的单定子、径向分相、反应式伺服步进电机的结构原理图。
它与普通电机一样,分为定子和转子两部分,其中定子又分为定子铁心和定子绕组。
定子铁心由电工钢片叠压而成,其形状如图中所示。
定子绕组是绕置在定子铁心6个均匀分布的齿上的线圈,在直径方向上相对的两个齿上的线圈串联在一起,构成一相控制绕组。
图5--2所示的步进电机可构成三相控制绕组,故也称三相步进电机。
步进电机的分类

步进电机的分类
步进电机分为三大类:
1)反应式步进电机(VAriABle ReluCtAnCe,简称VR)反应式步进电机的转子是由软磁材料制成的,转子中没有绕组。
它的结构简洁,成本距角可以做得很小,但动态性能较差。
反应式步进电机有单段式和多段式两种类型。
2)永磁式步进电机(PermAnent MAgnet),简称PM永磁式步进电机的转子是用永磁材料制成的,转子本身就是一个磁源。
转子的极数和定子的极数相同,所以一般步进角比较大,它输出转矩大,动态性能好,消耗功率小(相比反应式),但启动运行频率较低,还需要正负脉冲供电。
3)混合式步进电机(HyBrid,简称HB)混合式步进电机综合了反应式和永磁式两者的优点。
混合式与传统的反应式相比,结构上转子加有永磁体,以供应软磁材料的工作点,而定子激磁只需供应变化的磁场而不必供应磁材料工作点的耗能,因此该电机效率高,电流小,发热低。
因永磁体的存在,该电机具有较强的反电势,其自身阻尼作用比较好,使其在运转过程中比较平稳、噪声低、低频振动小。
这种电动机最初是作为一种低速驱动用的沟通同步机设计的,后来发觉假如各相绕组通以脉冲电流,这种电动机也能做步进增量运动。
由于能够开环运行以及掌握系统比较简洁,因此这种电机在工业领域中得到广泛应用。
步进电机有几种工作方式

步进电机有几种工作方式在现代工业和自动化领域中,步进电机是一种常用的电动机之一。
步进电机具有结构简单、运行稳定、定位准确等优点,被广泛应用于各种设备和系统中。
根据不同的控制方式和工作原理,步进电机可以分为几种不同的工作方式。
1. 开环控制方式开环控制方式是步进电机最基本的工作方式之一。
在开环控制下,系统仅根据输入的脉冲信号来驱动步进电机,而没有反馈信号用于监测电机的实际运动情况。
这意味着系统无法实时调整电机的运行状态,容易出现失步或者误差累积的问题。
开环控制方式适用于一些对定位精度要求不高的场合,成本较低。
2. 半闭环控制方式半闭环控制方式在开环控制的基础上增加了位置传感器或编码器等反馈装置,用于监测步进电机的实际位置信息。
根据反馈信号,系统可以进行部分的位置校正,提高了系统的稳定性和定位精度。
半闭环控制方式适用于一些对定位精度要求较高的场合,但相比全闭环控制,其成本和复杂度较低。
3. 全闭环控制方式全闭环控制方式是步进电机的高级控制方式之一。
在全闭环控制下,系统不仅通过位置传感器获取电机的实际位置信息,还将这些信息反馈给控制器进行实时校正。
这样可以确保步进电机在高速运动或负载变化时仍能保持准确的位置控制,提高了系统的响应速度和稳定性。
全闭环控制方式适用于对精准定位和高速响应要求较高的场合,但相应地增加了系统的成本和调试难度。
4. 微步进控制方式除了以上三种基本的控制方式外,还有一种常见的控制方式是微步进控制。
微步进控制通过改变步进电机的相间电流波形,将每一步的细分成更小的微步,从而使电机的1转动更加平滑和精确。
相较于传统的全步进控制方式,微步进控制可以提高电机的分辨率和平稳性,但也会增加电机的功耗和控制复杂度。
不同的工作方式适用于不同的应用场合,用户可以根据自身需求和预算选择合适的步进电机控制方式。
在实际应用中,需综合考虑定位精度、速度要求、成本限制等因素,选择最适合的控制方式,以达到最佳的工作效果。
步进电机的分类

步进电机的分类
步进电机可以分为以下几种分类:
1. 永磁式步进电机:通过在转子内部放置永磁体来生成磁场,转子和定子之间的磁场交互作用产生转矩,实现步进运动。
2. 双绕组式步进电机:包括两个绕组,每个绕组都有自己的阻抗相串联,通过改变绕组的电流方向和大小来控制转子的步进运动。
3. 双极步进电机:拥有两种状态,每次只能从一种状态转换到另一种状态,转子通过磁场的吸引力而产生步进运动。
4. 四相步进电机:有四个相位绕组,通过控制绕组的电流来产生引力转子并实现步进运动。
5. 全/半步进电机:通过变化绕组的电流来控制转子的步进运动。
全步进电机每次只进行一个步进,而半步进电机可以在一个步进中进行更小的增量运动。
6. 隔离式步进电机:在永磁转子和定子之间使用气体或液体作为隔离媒介,以减少摩擦和磨损,并提高步进电机的精度和寿命。
这些是常见的步进电机分类,根据不同的应用需求和工作原理,可能还存在其他
类型的步进电机。
步进电机的工作原理

步进电机的工作原理步进电机是一种常见的电动机,广泛应用于各种机械和自动化设备中。
它以其精准的控制和高度可靠性而受到青睐。
本文将介绍步进电机的基本原理和工作方式。
1. 基本工作原理步进电机是一种将电能转换为机械能的设备,通过电磁原理实现驱动。
其基本构造包括定子与转子。
定子通常由两种或多种电磁线圈组成,这些线圈按照特定的顺序被激活。
转子则是由一组磁体组成,以使定子磁电流激活时能产生磁通。
2. 单相步进电机单相步进电机也称为单相混合式步进电机。
它具有两个电磁线圈,相位差为90度。
当线圈被激活时,会产生磁场。
根据磁场的相互作用,电机转子就可以旋转到一个新的位置。
单相步进电机的工作原理是通过改变线圈通电的顺序来控制运动。
3. 双相步进电机双相步进电机是一种更为常见的类型,它具有四个电磁线圈,相位差为90度。
每个线圈都可以单独激活,控制电机的运动。
在双相步进电机中,每次只有两个线圈被激活,以产生磁场。
通过交替激活不同的线圈,可以实现电机的旋转。
双相步进电机具有较高的转矩和精确的位置控制能力。
4. 步进电机的特点步进电机具有以下几个特点:4.1 准确定位:通过激活特定的线圈顺序,步进电机可以以特定的角度准确旋转,从而实现准确定位。
4.2 高度可编程:步进电机通过控制电流和脉冲的频率来控制转动速度和转动方向。
4.3 高度精密:由于线圈的激活顺序可以精确控制,步进电机可以实现非常精确的运动。
4.4 无需反馈系统:相比其他类型的电机,步进电机无需附加的位置反馈系统即可实现精确控制。
5. 应用领域由于其精准的控制和高度可靠性,步进电机在许多领域得到广泛应用,包括:5.1 3D打印机:步进电机用于控制打印头在XYZ轴上的位置,从而实现精确的打印。
5.2 CNC机床:步进电机用于控制刀具的位置和转动角度,从而实现自动化的数控加工。
5.3 机器人:步进电机用于控制机器人的运动,包括旋转和定位。
5.4 线性驱动器:步进电机也可以应用于线性驱动器,实现对物体位置的精确控制。
步进电机常识和力矩曲线

步进常识1.什么是步进电机?步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。
您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
2.步进电机分哪几种?步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB) 永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7. 5度或15度;反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1. 5度,但噪声和振动都很大。
在欧美等发达国家80年代已被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。
它又分为两相和五相:两相步进角一般为1. 8度而五相步进角一般为0. 72度。
这种步进电机的应用最为广泛。
3.什么是保持转矩(HOLDING TORQUE) ?保持转矩(HOLDING TORQUE)是指步进电机通电但没有转动时, 定子锁住转子的力矩。
它是步进电机最重要的参数之一,通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。
由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。
比如,当人们说2N.m的步进电机,在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m 的步进电机。
4.什么是DETENT TORQUE?(起动转扭)DETENT TORQUE是指步进电机没有通电的情况下,定子锁住转子的力矩。
DETENT TORQUE在国内没有统一的翻译方式,容易使大家产生误解;由于反应式步进电机的转子不是永磁材料,所以它没有DETENT TORQUEo5.步进电机精度为多少?是否累积?一般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。
6.步进电机的外表温度允许达到多少?步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降乃至于失步,因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点;一般来讲,磁性材料的退磁点都在摄氏130 度以上,有的甚至高达摄氏200度以上,所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。
步进电机型号及参数大全

步进电机型号及参数大全步进电机简介步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
步进电机可以作为一种控制用的特种电机,利用其没有积累误差(精度为100%)的特点,广泛应用于各种开环控制。
步进电机的分类可变磁阻式(VR型):转子以软铁加工成齿状,当定子线圈不加激磁电压时,保持转矩为零,故其转子惯性小、响应性佳,但其容许负荷惯性并不大。
其步进角通常为15°永久磁铁式(PM型):转子由永久磁铁构成,其磁化方向为辐向磁化,无激磁时有保持转矩。
依转子材质区分,其步进角有45°、90°及7.5°、11.25°、15°、18°等几种。
混和式(HB型):转子由轴向磁化的磁铁制成,磁极做成复极的形式,其乃兼采可变磁阻式步进电机及永久磁铁式步进电机的优点,精确度高、转矩大、步进角度小。
步进电机型号1、步进电机到底有多少型号?答:28.42.57.86.110.130.2、这些数字是代表电机尺寸大小吗?答:这些型号根据电机的底座的直径来命名的。
3、除了BYG还有哪些英文型号,分别代表什么意思?答:现在用的比较多的都是混合式步进电机了。
而且现在这种东西已经国产化了。
各个厂家的命名又有所不同。
所以不能给你提供更好的解释。
步进电机的基本参数1、电机固有步距角。
步进电机的三种驱动方式

步进电机的三种驱动方式步进电机的驱动方式有整步驱动,半步驱动,细分驱动,这三种驱动方式。
这三种驱动方式之间既有着联系,又有着他们的区别。
现在大部分驱动器都支持细分驱动。
下图是两相步进电机的内部定子示意图,为了使电机的转子能够连续、平稳地转动,定子必须产生一个连续、平均的磁场。
因为从宏观上看,电机转子始终跟随电机定子合成的磁场方向。
如果定子合成的磁场变化太快,转子跟随不上,这时步进电机就出现失步现象。
既然电机转子是跟随电机定子磁场转动,而电机定子磁场的强度和方向是由定子合成电流决定且成正比。
即只要控制电机的定子电流,则可以达到驱动电机的目的。
下图是两相步进电机的电流合成示意图。
其中Ia是由A-A`相产生,Ib是由B-B`相产生,它们两个合成后产生的电流I就是电机定子的合成电流,它可以代表电机定子产生磁场的大小和方向。
有了以上的步进电机背景描述后,对于步进电机的整步、半步、细分的三种驱动方式,都会是同一种方法,只是电流把一个圆(360°)分割的粗细程序不同。
整步驱动对于整步驱动方式,电机是走一个整步,如对于一个步进角是3.6°的步进电机,整步驱动是每走一步是走3.6°。
下图是整步驱动方式中,电机定子的电流次序示意图:由上图可知,整步驱动每一时刻只有一个相通电,所以这种驱动方式的驱动电路可以是很简单,程序代码也是相对容易实现,且由上图可以得到电机整步驱动相序如下:BB’→A’A→B’B→AA’→BB’下图是这种驱动方式的电流矢量分割图:可见,整步驱动方式的电流矢量把一个圆平均分割成四份。
下图是整步驱动方式的A、B相的电流I vs T图:可以看出,整步驱动描出的正弦波是粗糙的。
使用这种方式驱动步进电机,低速时电机会抖动,噪声会比较大。
但是,这种驱动方式无论在硬件或软件上都是相对简单,从而驱动器制造成本容易得到控制。
半步驱动对于半步驱动方式,电机是走一个半步,如对于一个步进角是3.6°的步进电机,半步驱动是每走一步,是走1.8°(3.6°/2)。
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步进电机分哪几种?
步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB)
永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度;
反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大。
在欧美等发达国家80年代已被淘汰,在我国也已经基本被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。
它又分为两相、三相和五相:两相步进角为1.8度,而五相步进角为0.72度,三相步进电机步矩角为1.2度。
在我国目前应用最广泛的是两相混合式,五相步进电机因成本较高而没能得到广泛应用,三相混合式步进电机因平稳性和精度高于两相混合式步进电机,性价比最高,三相混合式步进电机将在未来几年得到最为广泛的应用。