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DCV-03數(shù)字閥報價
閱讀：1793 發(fā)布時間：2021-7-5DCV-03
數(shù)字閥步進電機制動原理
數(shù)字閥步進電機制動原理步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件,。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)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，即給電機加一個脈沖信號,，電機則轉(zhuǎn)過一個步距角,。這一線性關系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點,。使得在速度,、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常的簡單。
一,、步進電機的構(gòu)造（以5相步進為例）
步進電機的構(gòu)造主要采用圖示的方式進行講解：
步進電動機構(gòu)造上大致分為定子與轉(zhuǎn)子兩部分,。 轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子 1、轉(zhuǎn)子 2,、磁鋼等 3 部分構(gòu)成,。而且轉(zhuǎn)子朝軸方向已經(jīng)磁化，轉(zhuǎn)子 1 為 N 極時,，轉(zhuǎn)子 2 則為 S 極,。
定子擁有小齒狀的磁極，共有 10個,，皆繞有線圈,。 其線圈的對角位置的磁極相互連接著，電流流通后,，線圈即會被磁 化成同一極性,。（例如某一線圈經(jīng)由電流的流通后,，對角線的磁極將 同化成 S 極或 N 極。） 對角線的 2個磁極形成 1個相,，而由于有 A相至 E相等 5個相位,，因此稱為 5 相步進電動機。
系統(tǒng)構(gòu)成圖示
轉(zhuǎn)子的外圈由 50個小齒構(gòu)成,，轉(zhuǎn)子 1 和轉(zhuǎn)子 2 的小齒于構(gòu)造上互 相錯開 1/2 螺距,。由此轉(zhuǎn)子形成了100個小齒。目前已經(jīng)有轉(zhuǎn)子單個加工至100齒的高分辨率型,，那么高分辨率型的轉(zhuǎn)子就有200個小齒,。因此其機械上就可以實現(xiàn)普通步進電機半步(普通步進電機半步需要電氣細分達到)的分辨率。
電動機構(gòu)造圖2∶與轉(zhuǎn)軸成垂直方向的斷面圖
二,、步進電機的運轉(zhuǎn)原理,。
實際上經(jīng)過磁化后的轉(zhuǎn)子及定子的小齒的位置關系，在此說明如下,。 首先解釋勵磁,，勵磁就是指電動機線圈通電時的狀態(tài)。
● A相勵磁
將 A 相勵磁,，會使得磁極磁化成 S 極,，而其將與帶有 N極磁性的 轉(zhuǎn)子 1 的小齒互相吸引，并與帶有S極磁性的轉(zhuǎn)子 2 的小齒相斥,， 于平衡后停止,。此時，沒有勵磁的 B相磁極的小齒和帶有 S極磁性 的轉(zhuǎn)子 2 的小齒互相偏離 0.72°,。以上是 A 相勵磁時的定子和轉(zhuǎn)子小齒的位置關系,。
● B相勵磁
其次由 A 相勵磁轉(zhuǎn)為 B 相勵磁時，B 相磁極磁化成 N 極,，與擁有 S極磁性的轉(zhuǎn)子 2 互相吸引,，而與擁有 N極磁性的轉(zhuǎn)子 1 相斥。
也就是說,，從 A 相勵磁轉(zhuǎn)換至 B 相勵磁時,，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動 0.72°。由此可知,， 勵磁相位隨 A相→ B相→ C相→ D相→ E相→ A相依次轉(zhuǎn)換,，則步進電動機以每次 0.72°做正確的轉(zhuǎn)動。同樣的,，希望作反方向轉(zhuǎn)動時,，只需將勵磁順序倒轉(zhuǎn)，依照 A相→ E相→ D相→ C相→ B相→ A相勵磁即可。
0.72°的高分辨率,，是取決于定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)造上的機械偏移量,，所以不需要編碼器等傳感器即可正確的定位。下圖就5相步進每次的位移量是0.72°進行更詳細的說明:
由于組定子正好與轉(zhuǎn)子相對應吸引,。就勢必會導致第二組定子與對應的轉(zhuǎn)子相偏離（定子與轉(zhuǎn)子齒距一樣,，但是各自所在的2個圓不一樣大）。而這個偏離值正好是齒距的十分之一,。因此普通5相步進的步距角為：360°/50齒/10=0.72°
高分辨率5相步進的步距角為：360°/100齒/10=0.36°
另外,，就停止精度而言， 會影響的只有定子與轉(zhuǎn)子的加工精度,、組裝精度,、及線圈的直流電阻的不同等而已，因此可獲得 ±3 分（無負載時）的高停止精度,。 實際上步進電動機是由驅(qū)動器來進行勵磁相的轉(zhuǎn)換,，而勵磁相的轉(zhuǎn)換時機則是由輸入驅(qū)動器的脈沖信號所進行。以上舉的是 1相位勵磁的例子,，實際運轉(zhuǎn)時，為有效利用線圈同時進行 4相或 5相勵磁的,。
三,、步進電動機的特征
1、運轉(zhuǎn)需要的三要素：控制器,、驅(qū)動器,、步進電動機
以上三部分是步進電機運轉(zhuǎn)*的三部分?？刂破饔纸忻}沖產(chǎn)生器,，目前主要有PLC、單片機,、運動板卡等等,。
2、運轉(zhuǎn)量與脈沖數(shù)的比例關系
3,、運轉(zhuǎn)速度與脈沖速度的比例關系
4,、本身具有保持力
步進電機只有在通電狀況下，才具備自我保持力,。在停電狀況下 ,，自我保持力消失。
因此在升降設備傳動時,，務必使用附電磁剎車型步進電機,。
四、結(jié)束語
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)下就能使用,。它必須由脈沖信號、功率驅(qū)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,。但是萬丈高樓平地起，從步進電機的基礎開始學習,，無疑為將來的應用打好扎實的基礎,。