步進電動機和步進電動機驅動器構成步進電機驅動系統(tǒng)。步進電動機驅動系統(tǒng)的性能,不但取決于步進電動機自身的性能,也取決于步進電動機驅動器的優(yōu)劣。對步進電動機驅動器的研究幾乎是與步進電動機的研究同步進行的。
步進電機驅動器系統(tǒng)控制:
步進電動機不能直接接到直流或交流電源上工作,必須使用專用的驅動電源(步進電動機驅動器)。控制器(脈沖信號發(fā)生器)可以通過控制脈沖的個數(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。
步進電機按結構分類:
步進電動機也叫脈沖電機,包括反應式步進電動機(VR)、永磁式步進電動機(PM)、混合式步進電動機(HB)等。
?。?)反應式步進電動機:也叫感應式、磁滯式或磁阻式步進電動機。其定子和轉子均由軟磁材料制成,定子上均勻分布的大磁極上裝有多相勵磁繞組,定、轉子周邊均勻分布小齒和槽,通電后利用磁導的變化產(chǎn)生轉矩。一般為三、四、五、六相;可實現(xiàn)大轉矩輸出(消耗功率較大,電流可達20A,驅動電壓較高);步距角小(最小可做到10’);斷電時無定位轉矩;電機內(nèi)阻尼較小,單步運行(指脈沖頻率很低時)震蕩時間較長;啟動和運行頻率較高。
?。?)永磁式步進電動機:通常電機轉子由永磁材料制成,軟磁材料制成的定子上有多相勵磁繞組,定、轉子周邊沒有小齒和槽,通電后利用永磁體與定子電流磁場相互作用產(chǎn)生轉矩。一般為兩相或四相;輸出轉矩小(消耗功率較小,電流一般小于2A,驅動電壓12V);步距角大(例如7.5度、15度、22.5度等);斷電時具有一定的保持轉矩;啟動和運行頻率較低。
?。?)混合式步進電動機:也叫永磁反應式、永磁感應式步進電動機,混合了永磁式和反應式的優(yōu)點。其定子和四相反應式步進電動機沒有區(qū)別(但同一相的兩個磁極相對,且兩個磁極上繞組產(chǎn)生的N、S極性必須相同),轉子結構較為復雜(轉子內(nèi)部為圓柱形永磁鐵,兩端外套軟磁材料,周邊有小齒和槽)。一般為兩相或四相;須供給正負脈沖信號;輸出轉矩較永磁式大(消耗功率相對較小);步距角較永磁式小(一般為1.8度);斷電時無定位轉矩;啟動和運行頻率較高;發(fā)展較快的一種步進電動機。