步进电机的三大种类与它们分别的用途

步进电机从它结构形式上可分为反应式步进电机(VariReluctance,VR)永磁式步进电机PermanMagnet,PM)混合式步进电机(HybridStepping,HS)单相步进电机平面步进电机等多种类型,国所采用的步进电机当中,又以反应式步进电机为主。步进电机的运行性能与控制方式有密切的关系,步进电机控制系统从它控制方式来看,可以分为不同的三类:开环控制系统、闭环控制系统、半闭环控制系统。半闭环控制系统在实际应用中一般归类于开环或闭环系统中。

反应式:定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、利息低、步距角小,可达1.2°但是动态性能差、效率低、发热大,可靠性难保证。

永磁式:永磁式步进电机转子用永磁资料制成,转子的极数与定子的极数是相同的特点是动态性能好、输出力矩大,但是这种电机精度差,步矩角大(一般为7.5°或15°)

混合式:混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点,其定子上有多相绕组、转子上采用永磁资料,转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好,步距角小,但是结构复杂、利息相对较高。

按定子上绕组来分类,共有二相、三相和五相等系列。最受欢迎的两相混合式步进电机,约占97%以上的市场份额,其原因是性价比高,配上细分驱动器后效果良好。该种电机的基本步距角为1.8°/步,配上半步驱动器后,步距角减少为0.9°配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007°/微步)由于摩擦力和制造精度等原因,实际控制精度略低。同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。

目前,步进电机的应用领域越来越广泛,机械、电子、纺织等行业应用普遍,下面是比较常用的一些场合:

广泛应用于A TM机、喷绘机、刻字机、写真机、喷涂设备、医疗仪器及设备、计算机外设及海量存储设备、精密仪器、工业控制系统、办公自动化、机器人等领域。

特别适合要求运行平稳、低噪音、响应快、使用寿命长、高输出扭矩的应用场所。

这类步进电机的特点是坚持转矩不高,步进电机在电脑绣花机等纺织机械设备中有着广泛的应用。频繁启动反应速度快、运转噪音低、运行平稳、控制性能好、整机利息低。

目的通过采用高相数的步进电机来减小步矩角和提高控制精度,目前用于电脑绣花机的步进电机多数为五相混合式步进电机。但是采用该种方式获得的性能上的提高是有限的.而且利息也相对较高。采用细分驱动技术可以大大改善步进电机的运行品质,减少转矩波动,抑制振荡,降低噪音,提高步矩分辨率。若采用反应式步进电机,性能明显提高的同时还能大大降低产品的本钱。

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