雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用,但步進(jìn)電機(jī)并不能像普通的直流電機(jī),交流電機(jī)在常規(guī)下使用。
步進(jìn)電機(jī)它必須由雙環(huán)形脈沖信號、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(jìn)電機(jī)卻非易事,它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計算機(jī)等許多專業(yè)知識。
步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下,電機(jī)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(fù)載變化的影響,當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號,它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度,稱為“步距角”,它的旋轉(zhuǎn)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(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達(dá)到調(diào)速的目的。
步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī),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(jìn)電機(jī)供電,步進(jìn)電機(jī)才能正常工作,驅(qū)動器就是為步進(jìn)電機(jī)分時供電的,多相時序控制器。
步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)缺點如下:
1. 電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度正比于脈沖數(shù);
2. 電機(jī)停轉(zhuǎn)的時候具有最大的轉(zhuǎn)矩(當(dāng)繞組激磁時);
3. 由于每步的精度在百分之三到百分之五,而且不會將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運動的重復(fù)性;
4. 優(yōu)秀的起停和反轉(zhuǎn)響應(yīng);
5. 由于沒有電刷,可靠性較高,因此電機(jī)的壽命僅僅取決于軸承的壽命;
6. 電機(jī)的響應(yīng)僅由數(shù)字輸入脈沖確定,因而可以采用開環(huán)控制,這使得電機(jī)的結(jié)構(gòu)可以比較簡單而且控
制成本;
7. 僅僅將負(fù)載直接連接到電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上也可以極低速的同步旋轉(zhuǎn)。
8. 由于速度正比于脈沖頻率,因而有比較寬的轉(zhuǎn)速范圍。
缺點
1. 如果控制不當(dāng)容易產(chǎn)生共振;
2. 難以運轉(zhuǎn)到較高的轉(zhuǎn)速。
3. 難以獲得較大的轉(zhuǎn)矩
4. 在體積重量方面沒有優(yōu)勢,能源利用率低。
5. 超過負(fù)載時會破壞同步,高速工作時會發(fā)出振動和噪聲。