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步進馬達

步進馬達(英語:Stepper motorStep motor)是直流無刷電動機的一種,為具有如齒輪狀突起(小齒)相鍥合的定子和轉子,可藉由切換流向定子線圈中的電流,以一定角度逐步轉動的馬達

步進馬達步級角構造,黃色部分為每次脈沖行走量

步進馬達的特徵是採用開迴路控制(Open-loop control)處理,不需要運轉量传感器(sensor)或編碼器,且切換電流觸發器的是脈衝信號,不需要位置檢出和速度檢出的回授裝置,所以步進電機可正確地依比例隨脈沖信號而轉動,因此達成精確的位置和速度控制,且穩定性佳。

歷史 编辑

1923年,James Weir French發明三相可變磁阻型(Variable reluctance),此為步進馬達前身。

構造 编辑

  • 永久磁鐵型(permanent magnet type)
  • 可變磁阻型(variable reluctance type)
  • 複合型(hybrid type)

系統組合 编辑

 
步進馬達的基本構成
  • 控制器:發出運轉指令,傳送需求速度以及運轉量的指令脈波信號。需使用步進馬達專用控制器或可程式控制器的定位模組。傳送的運轉指令脈波信號有如心臟跳動般的呈現矩形的波形,是間斷性的發出信號。
  • 驅動器:提供電力以保證馬達按指令運轉,驅動器會隨控制器傳送來的脈波信號來控制電力,由決定的電流流通順序的來激磁迴路,並控制提供給馬達的電力以驅動迴路
  • 馬達本體:將電力轉化為動力,並按指令需求脈波數運轉。

主要特徵 编辑

步進馬達只需要通過脈波信號的操作,即可簡單實現高精度的定位,並使工作物在目標位置高精度地停止。步進馬達是以基本步級角的角度為單位來進行定位。以5相步進馬達為例,其基本步級角為0.72,因此可以將馬達轉1圈分為500等分(=360度 / 0.72),以此方式來細分每次行進量做為定位基準。

间歇动作是步进器输出的最佳方式。当应用需要电动机不间断运行时,步进电机会降低效率和扭矩。从成本的角度来看,步进电机通常比伺服电机便宜得多。[1]

選用特點 编辑

在步進馬達的選用上必須注意以下幾點:

  • 步進角:亦即步進馬達之解析度(此指1脈波的移動量),步進馬達的步進角就是依馬達旋轉一圈(360°)而分割成多少來決定。
  • 轉動速度:亦即脈波輸入速度(pulse/s)。
  • 轉矩:選擇步進馬達時,需以有負荷時之最大轉矩(kg-m)的1.5倍~2倍來決定。
  • 負荷慣性慣量:依據使用場合計算負荷慣性慣量,再依步進馬達規格表,選擇容許負載慣性慣量需大於計算值之1.3倍以上。
  • 驅動器:連結控制器或直接接受外部訊號,進而控制步進馬達動作。驅動器將直接影響步進馬達的性能表現。
  • 搭配減速機:使用減速機型步進馬達可達到減速、提高轉矩、提高解析度、降低施加於馬達軸之負荷慣性慣量、改善起動與停止時的阻尼特性,進而降低運轉之振動。

參見 编辑


参考文献 编辑

  1. ^ 步进电机,有刷直流电机和无刷电机. 锐特步进电机. 2019-11-04 [2021-12-08]. (原始内容于2021-12-08). 

外部連結 编辑

    步進馬達, 英語, stepper, motor, step, motor, 是直流無刷電動機的一種, 為具有如齒輪狀突起, 小齒, 相鍥合的定子和轉子, 可藉由切換流向定子線圈中的電流, 以一定角度逐步轉動的馬達, 步級角構造, 黃色部分為每次脈沖行走量的特徵是採用開迴路控制, open, loop, control, 處理, 不需要運轉量传感器, sensor, 或編碼器, 且切換電流觸發器的是脈衝信號, 不需要位置檢出和速度檢出的回授裝置, 所以步進電機可正確地依比例隨脈沖信號而轉動, 因此達成精確的位置和速. 步進馬達 英語 Stepper motor Step motor 是直流無刷電動機的一種 為具有如齒輪狀突起 小齒 相鍥合的定子和轉子 可藉由切換流向定子線圈中的電流 以一定角度逐步轉動的馬達 步進馬達步級角構造 黃色部分為每次脈沖行走量步進馬達的特徵是採用開迴路控制 Open loop control 處理 不需要運轉量传感器 sensor 或編碼器 且切換電流觸發器的是脈衝信號 不需要位置檢出和速度檢出的回授裝置 所以步進電機可正確地依比例隨脈沖信號而轉動 因此達成精確的位置和速度控制 且穩定性佳 目录 1 歷史 2 構造 3 系統組合 4 主要特徵 5 選用特點 6 參見 7 参考文献 8 外部連結歷史 编辑1923年 James Weir French發明三相可變磁阻型 Variable reluctance 此為步進馬達前身 構造 编辑永久磁鐵型 permanent magnet type 可變磁阻型 variable reluctance type 複合型 hybrid type 系統組合 编辑 nbsp 步進馬達的基本構成控制器 發出運轉指令 傳送需求速度以及運轉量的指令脈波信號 需使用步進馬達專用控制器或可程式控制器的定位模組 傳送的運轉指令脈波信號有如心臟跳動般的呈現矩形的波形 是間斷性的發出信號 驅動器 提供電力以保證馬達按指令運轉 驅動器會隨控制器傳送來的脈波信號來控制電力 由決定的電流流通順序的來激磁迴路 並控制提供給馬達的電力以驅動迴路 馬達本體 將電力轉化為動力 並按指令需求脈波數運轉 主要特徵 编辑步進馬達只需要通過脈波信號的操作 即可簡單實現高精度的定位 並使工作物在目標位置高精度地停止 步進馬達是以基本步級角的角度為單位來進行定位 以5相步進馬達為例 其基本步級角為0 72 因此可以將馬達轉1圈分為500等分 360度 0 72 以此方式來細分每次行進量做為定位基準 间歇动作是步进器输出的最佳方式 当应用需要电动机不间断运行时 步进电机会降低效率和扭矩 从成本的角度来看 步进电机通常比伺服电机便宜得多 1 選用特點 编辑在步進馬達的選用上必須注意以下幾點 步進角 亦即步進馬達之解析度 此指1脈波的移動量 步進馬達的步進角就是依馬達旋轉一圈 360 而分割成多少來決定 轉動速度 亦即脈波輸入速度 pulse s 轉矩 選擇步進馬達時 需以有負荷時之最大轉矩 kg m 的1 5倍 2倍來決定 負荷慣性慣量 依據使用場合計算負荷慣性慣量 再依步進馬達規格表 選擇容許負載慣性慣量需大於計算值之1 3倍以上 驅動器 連結控制器或直接接受外部訊號 進而控制步進馬達動作 驅動器將直接影響步進馬達的性能表現 搭配減速機 使用減速機型步進馬達可達到減速 提高轉矩 提高解析度 降低施加於馬達軸之負荷慣性慣量 改善起動與停止時的阻尼特性 進而降低運轉之振動 參見 编辑電動機 伺服馬達 ULN2003A参考文献 编辑 步进电机 有刷直流电机和无刷电机 锐特步进电机 2019 11 04 2021 12 08 原始内容存档于2021 12 08 外部連結 编辑步進馬達簡介 取自 https zh wikipedia org w index php title 步進馬達 amp oldid 70827817, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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