步進(jìn)電機(jī)技術(shù)參數(shù)說明

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1、步進(jìn)電機(jī)技術(shù)參數(shù)說明　　旋轉(zhuǎn)磁場　　當(dāng)電機(jī)定子的一相繞組通以激磁電流時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生磁通，磁通的方向可以用”法則”，來確定。（用右手握住線圈，使大拇指和其余的四指垂直，如果其余的四指和電流的方向一致，那么大拇指所指的方向就是磁場的方向）?！　D5顯示了B相激磁時(shí)磁通的路徑及對(duì)應(yīng)的電流的方向，轉(zhuǎn)子于是開始排列自己的位置，以使對(duì)磁通的阻抗較小，在這種情況下，電機(jī)將沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，使得轉(zhuǎn)子的南極和定子B相下的極（位置2）對(duì)齊，轉(zhuǎn)子的北極和定子B相下的南極（位置6）對(duì)齊，現(xiàn)在我們明白，要使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，必須對(duì)定子進(jìn)行一系列的激磁，通過這種方式產(chǎn)生一

2、個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場，在磁吸力的作用下，轉(zhuǎn)子將跟著這個(gè)磁場旋轉(zhuǎn)?！　∞D(zhuǎn)矩的產(chǎn)生　　步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生依賴于好幾個(gè)因素：　　*步進(jìn)速率　　*繞阻中的驅(qū)動(dòng)電流　　*驅(qū)動(dòng)的方案或類型　　在步進(jìn)電機(jī)中，當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子的磁通相互交鏈時(shí)，就可以產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。步進(jìn)電機(jī)的定子鐵芯是采用導(dǎo)磁高的材料制成的，和電子電路中電流集中在導(dǎo)體中的那種方式一樣，由于這種高導(dǎo)磁材料的存在，使得磁通主要集中在定子鐵芯結(jié)構(gòu)所限定的磁路上，而這個(gè)結(jié)構(gòu)就是確保磁通集中在定子極上。電磁通與磁密的基本關(guān)系定義如下：　　這里N=繞阻匝數(shù)I=電流H=磁通L=磁通路徑的長度　　這個(gè)關(guān)系式表示：磁通

3、密度和相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩是正比于繞組的匝數(shù)以及電流而反比于磁路長度的。從這個(gè)基本的關(guān)系式可以看出，僅僅通過改變電機(jī)繞組的參數(shù)，就可以使其轉(zhuǎn)矩輸出能力得到明顯的變化。在一篇名為《驅(qū)動(dòng)電路基礎(chǔ)》的應(yīng)用文章中，我們給出了關(guān)于繞組參數(shù)如何影響電機(jī)輸出能力的更為詳細(xì)的信息?！　∠?、極和步距角　　通常，步進(jìn)電機(jī)是兩相的，但也存在三相和五相的一個(gè)雙極性電機(jī)有兩相，每相有一個(gè)繞組，單極性的電機(jī)也有兩相，每相一個(gè)繞組，只是每相繞組多了一個(gè)中心抽頭，單極性步進(jìn)電機(jī)有時(shí)被成為”四相電機(jī)”，盡管它只有兩相?！　∫泊嬖诿肯嘤袃蓚€(gè)單獨(dú)繞組的電機(jī)，他即可以當(dāng)作單極性，也可

4、以當(dāng)作雙極性來驅(qū)動(dòng)?！　O可以定義為勵(lì)磁體上磁密集中的區(qū)域。圖5包含了這樣一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)的簡化圖例：定子每相有兩極（一對(duì)極），轉(zhuǎn)子有兩極（一對(duì)極）。實(shí)際上，定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中都會(huì)增加一些極，以增加電機(jī)每轉(zhuǎn)的步數(shù)，換句話說，就是使電機(jī)的基本（整步）步矩角更小，典型的PM進(jìn)電機(jī)有12對(duì)極，即定子每相有12對(duì)極?；旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)有一個(gè)帶齒的轉(zhuǎn)子，他的轉(zhuǎn)子鐵芯被分為兩部分，由永久磁鋼隔開，使一半的齒成為S極，而另外的一半為N極。而轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)就等于任何一半轉(zhuǎn)子的齒數(shù)。為了形成更多數(shù)目的等效極數(shù)，混合式步進(jìn)電機(jī)的定子極上也有齒。（對(duì)于小極距，等效極數(shù)

5、=360℃/齒距）區(qū)別于等效極的是，基本的極上是繞有繞組的。一般來講，4個(gè)基本極適用于3.6°電機(jī)，而8個(gè)極適用于1.8°和0.9°電機(jī)。　　下列轉(zhuǎn)子的極數(shù)、定子的等效極數(shù)以及相數(shù)之間的關(guān)系式可以確定一個(gè)步進(jìn)電機(jī)整步時(shí)的步距角?！　PH=每相有效極數(shù)=轉(zhuǎn)子極數(shù)Ph=相數(shù)N=各相的極數(shù)之和　　如果轉(zhuǎn)子和定子的齒距不相等，那么將存在一個(gè)更為復(fù)雜的關(guān)系式?！　〔竭M(jìn)方式　　下列步進(jìn)方式較為常規(guī)：　　*單拍驅(qū)動(dòng)（1相通電）　　*整步驅(qū)動(dòng)（2相通電）　　*半步驅(qū)動(dòng)（1&2相通電）　　*微步驅(qū)動(dòng)（電機(jī)電流連續(xù)變化）　　下列的討論將以圖6為參考　　

6、在單拍驅(qū)動(dòng)情況下，在任何時(shí)候只有一個(gè)繞組勵(lì)磁。當(dāng)定子按照A?B?A＇?B＇的順序勵(lì)磁時(shí)，轉(zhuǎn)子將按照8?2?4?6的位置步進(jìn)。不論是單極性還是雙極性繞法的電機(jī)，只要繞組參數(shù)相同，這種勵(lì)磁模式將導(dǎo)致（轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)到）相同的機(jī)械位置。這重驅(qū)動(dòng)方式的缺點(diǎn)就是，繞組的利用率對(duì)于單極性只有25%，對(duì)于雙極性只有50%，也就是說你沒有獲得該電機(jī)的較大輸出力矩。　　在整步驅(qū)動(dòng)情況下，任何時(shí)候都有兩相勵(lì)磁。當(dāng)定子按照AB?A＇B?A＇B＇?AB＇順序勵(lì)磁時(shí)，轉(zhuǎn)子將按照1?3?5?7的位置步進(jìn)，整步驅(qū)動(dòng)和單相通電有相聯(lián)系的運(yùn)動(dòng)角度，只是機(jī)械位置上相差了半步。

7、繞組參數(shù)相同時(shí)，單極性電機(jī)的輸出力矩要比雙極性的低，因?yàn)閱螛O性電機(jī)只利用了繞組的一半，而雙極性電機(jī)卻利用了整個(gè)繞組。　　半步驅(qū)動(dòng)綜合了單排和整步兩種驅(qū)動(dòng)方式（1&2相通電）。在這種方式下，第二步只有一相通電，　　在另外一步，每極上都有一相通電。當(dāng)定子按照AB?A?A＇B?A＇?A＇B＇?B＇?AB＇?A的順序勵(lì)磁時(shí)，轉(zhuǎn)子的步進(jìn)位置依次為1?2?3?4?5?6?7?8。　　這種運(yùn)動(dòng)的角度只有一相或兩相通電那種驅(qū)動(dòng)方式下的步距角的一半。和一相或兩相通電驅(qū)動(dòng)方式相比半步運(yùn)行還可以減低共振?！　”?中，對(duì)上述驅(qū)動(dòng)方式的勵(lì)磁順序作了歸納?！　≡?/p>

8、細(xì)分驅(qū)動(dòng)時(shí)，繞組中的電流是不斷變化的，可以將一整步分成許多更為細(xì)小的微步。在微步這一章，可以找到關(guān)于微步驅(qū)動(dòng)更為詳細(xì)的信息?！　【亟翘匦浴　〔竭M(jìn)電機(jī)的矩角特性是指當(dāng)步時(shí)電機(jī)按額定電壓（電流）勵(lì)磁時(shí)，施加在轉(zhuǎn)軸上的力矩與對(duì)