四相步進(jìn)電機(jī)有什么優(yōu)點(diǎn)，使用四相步進(jìn)電機(jī)接收脈沖的優(yōu)勢？

2022年07月19日 10:52:56人氣：545來源：深圳市藤倉自動化有限公司

　　四相步進(jìn)電機(jī)-步進(jìn)電機(jī)是一種特殊類型的同步電機(jī)，其設(shè)計用于針對其控制單元接收到的每個電脈沖旋轉(zhuǎn)一個特定的角度(稱為步進(jìn))。典型的步長為7.5°、15°或更大。步進(jìn)電機(jī)用于開環(huán)模式的數(shù)控位置控制系統(tǒng)。輸入命令采用一串脈沖的形式，以使軸轉(zhuǎn)動角度。

　　使用步進(jìn)電機(jī)有兩個優(yōu)點(diǎn)。一是它們與數(shù)字系統(tǒng)的兼容性，二是位置和速度傳感不需要傳感器，因?yàn)槿绻枰俣刃畔?，它們是通過對輸入脈沖和周期性計數(shù)直接獲得的。步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用范圍廣泛；打字機(jī)和打印機(jī)中的進(jìn)紙電機(jī)，打印頭的定位，XY繪圖儀中的筆，計算機(jī)磁盤驅(qū)動器中的記錄頭以及數(shù)控加工設(shè)備中工作臺和工具的定位。隨著這些電機(jī)的額定功率越來越大并且成本越來越低，這些電機(jī)的應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大。

　　帶有兩極轉(zhuǎn)子的四相步進(jìn)電機(jī)的基本操作可以通過下面圖表來說明。

四相步進(jìn)電機(jī)有什么優(yōu)點(diǎn)，使用四相步進(jìn)電機(jī)接收脈沖的優(yōu)勢？(圖1)

　　讓我們假設(shè)轉(zhuǎn)子是永磁體勵磁的。這樣的轉(zhuǎn)子與定子磁場的軸線對齊，扭矩與正弦θ成比例，θ是轉(zhuǎn)子軸線和定子磁場軸線之間的位移角。四相步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩角特性如上圖所示，a相勵磁，b相勵磁。很容易觀察到，轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定位置對應(yīng)于扭矩為零的角度，對于較小的角度為正，對于較大的角度為負(fù)。因此，在a相激發(fā)的情況下，穩(wěn)定(或鎖定)位置是θ=0°但不是θ=180°(不穩(wěn)定)，扭矩在θ=–90°處具有正值。因此很容易得出結(jié)論，每個相位的勵磁模式對應(yīng)于轉(zhuǎn)子的*位置。因此，勵磁序列a、b、c、d、a...導(dǎo)致轉(zhuǎn)子以正序以90°的步長移動。

　　當(dāng)轉(zhuǎn)子在位置θ=0并且a和b都被激勵時，轉(zhuǎn)子將移動到45°，這是一個穩(wěn)定的位置(由于a和b的凈扭矩為零并且扭矩角斜率為負(fù))。所以勵磁序列a,a+b,b,b+c,c...使轉(zhuǎn)子以45°的步長向前移動。對于22.5°、11.25°或更小的每脈沖輸入到電路的步長，相繞組激勵的模式可以很容易地可視化。PM步進(jìn)電機(jī)的另一個特點(diǎn)是，當(dāng)它被激發(fā)時，它會尋找一個在某些應(yīng)用中提供優(yōu)勢的位置。

　　現(xiàn)在考慮轉(zhuǎn)子(凸極)僅由鐵磁材料(無永磁體)制成。該設(shè)備現(xiàn)在充當(dāng)可變磁阻電機(jī)。鐵磁轉(zhuǎn)子尋找對定子磁場呈現(xiàn)最小磁阻的位置，即轉(zhuǎn)子軸線與定子磁場軸線對齊。在上圖中，a相勵磁，這發(fā)生在θ=0°以及θ=180°時，轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩為零。在θ=90°時，轉(zhuǎn)子對相位“a”軸呈現(xiàn)無限磁阻，因此扭矩在那里也為零。因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩是sin 2θ的函數(shù)，如下圖所示。對于減速步進(jìn)電機(jī)，對于給定的勵磁或一組勵磁，有兩個可能的穩(wěn)定位置。

四相步進(jìn)電機(jī)有什么優(yōu)點(diǎn)，使用四相步進(jìn)電機(jī)接收脈沖的優(yōu)勢？(圖2)

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