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一起了解下ARCUS步進電機DMX-J-SA-17的工作原理
閱讀：781 發(fā)布時間：2019-8-15一起了解下ARCUS步進電機DMX-J-SA-17的工作原理
ARCUS步進電機DMX-J-SA-17是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制電機,，是現(xiàn)代數(shù)字程序控制系統(tǒng)中的主要執(zhí)行元件，應用極為廣泛,。在非超載的情況下,，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù),，而不受負載變化的影響,，當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度,，稱為“步距角”,，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,，從而達到調(diào)速的目的,。
ARCUS步進電機是一種感應電機，它的工作原理是利用電子電路,，將直流電變成分時供電的,，多相時序控制電流，用這種電流為步進電機供電,，步進電機才能正常工作,，驅動器就是為步進電機分時供電的，多相時序控制器,。
雖然步進電機已被廣泛地應用,，但步進電機并不能像普通的直流電機，交流電機在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號,、功率驅動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用,。因此用好步進電機卻非易事，它涉及到機械,、電機,、電子及計算機等許多專業(yè)知識。步進電機作為執(zhí)行元件,，是機電一體化的關鍵產(chǎn)品之一,，廣泛應用在各種自動化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計算機技術的發(fā)展,，步進電機的需求量與日俱增,，在各個國民經(jīng)濟領域都有應用。
ARCUS步進電機的運行性能與控制方式有密切的關系,步進電機控制系統(tǒng)從其控制方式來看,可以分為以下三類：開環(huán)控制系統(tǒng),、閉環(huán)控制系統(tǒng),、半閉環(huán)控制系統(tǒng)。半閉環(huán)控制系統(tǒng)在實際應用中一般歸類于開環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)中,。 反應式：定子上有繞組,、轉子由軟磁材料組成。結構簡單,、成本低,、步距角小，可達1.2°,、但動態(tài)性能差,、效率低、發(fā)熱大,，可靠性難保證,。永磁式：永磁式步進電機的轉子用永磁材料制成，轉子的極數(shù)與定子的極數(shù)相同,。其特點是動態(tài)性能好,、輸出力矩大，但這種電機精度差,，步矩角大（一般為7.5°或15°）,。混合式：混合式步進電機綜合了反應式和永磁式的優(yōu)點,，其定子上有多相繞組、轉子上采用永磁材料,，轉子和定子上均有多個小齒以提高步矩精度,。其特點是輸出力矩大、動態(tài)性能好，步距角小,，但結構復雜,、成本相對較高。按定子上繞組來分,，共有二相,、三相和五相等系列。蕞受歡迎的是兩相混合式步進電機,，約占97%以上的*,，其原因是性價比高，配上細分驅動器后效果良好,。該種電機的基本步距角為1.8°/步,，配上半步驅動器后，步距角減少為0.9°,，配上細分驅動器后其步距角可細分達256倍（0.007°/微步）,。由于摩擦力和制造精度等原因，實際控制精度略低,。同一步進電機可配不同細分的驅動器以改變精度和效果,。
工作原理通常電機的轉子為永磁體，當電流流過定子繞組時,，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場,。該磁場會帶動轉子旋轉一角度，使得轉子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致,。當定子的矢量磁場旋轉一個角度,。轉子也隨著該磁場轉一個角度。每輸入一個電脈沖,，電動機轉動一個角度前進一步,。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉速與脈沖頻率成正比,。改變繞組通電的順序,，電機就會反轉。所以可用控制脈沖數(shù)量,、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉動,。
發(fā)熱原理通常見到的各類電機，內(nèi)部都是有鐵芯和繞組線圈的,。繞組有電阻,，通電會產(chǎn)生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比,，這就是我們常說的銅損,，如果電流不是標準的直流或正弦波,，還會產(chǎn)生諧波損耗；鐵心有磁滯渦流效應,，在交變磁場中也會產(chǎn)生損耗,，其大小與材料，電流,，頻率,，電壓有關，這叫鐵損,。銅損和鐵損都會以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來,，從而影響電機的效率。步進電機一般追求定位精度和力矩輸出,，效率比較低,，電流一般比較大，且諧波成分高,，電流交變的頻率也隨轉速而變化,，因而步進電機普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機嚴重,。
ARCUS步進電機也叫步進器,，它利用電磁學原理，將電能轉換為機械能,，人們早在20世紀20年代就開始使用這種電機,。隨著嵌入式系統(tǒng)(例如打印機、磁盤驅動器,、玩具,、雨刷、震動尋呼機,、機械手臂和錄像機等)的日益流行,，步進電機的使用也開始暴增。不論在工業(yè),、軍事,、醫(yī)療、汽車還是娛樂業(yè)中,，只要需要把某件物體從一個位置移動到另一個位置,，步進電機就一定能派上用場。步進電機有許多種形狀和尺寸,，但不論形狀和尺寸如何,，它們都可以歸為兩類：可變磁阻步進電機和永磁步進電機。
ARCUS步進電機是由一組纏繞在電機固定部件--定子齒槽上的線圈驅動的,。通常情況下,，一根繞成圈狀的金屬絲叫做螺線管,，而在電機中，繞在齒上的金屬絲則叫做繞組,、線圈、或相,。