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步進(jìn)電動機(jī)分類都有那些



最近公司又要采購一批步進(jìn)電動機(jī)產(chǎn)品了,我是進(jìn)入電機(jī)廠工作沒有多少個月的新同事,一起都是老員工來做的這些事情。也一直在努力的了解步進(jìn)電動機(jī)的相關(guān)知識中,比如今天溫習(xí)的是步進(jìn)電動機(jī)分類都有那些?其實,分為機(jī)電式步進(jìn)電動機(jī)、磁電式步進(jìn)電動機(jī)、直線式步進(jìn)電動機(jī)等3中分類哦,下面一起來瞧瞧咯。
 

步進(jìn)電動機(jī)分類

 
步進(jìn)電動機(jī)分為機(jī)電式、磁電式及直線式三種基本類型。
 
機(jī)電式步進(jìn)電動機(jī)
 
機(jī)電式步進(jìn)電動機(jī)由鐵心、線圈、齒輪機(jī)構(gòu)等組成。螺線管線圈通電時將產(chǎn)生磁力,推動其鐵心心子運動,通過齒輪機(jī)構(gòu)使輸出軸轉(zhuǎn)動一角度,通過抗旋轉(zhuǎn)齒輪使輸出轉(zhuǎn)軸保持在新的工作位置;線圈再通電,轉(zhuǎn)軸又轉(zhuǎn)動一角度,依次進(jìn)行步進(jìn)運動。
 
磁電式步進(jìn)電動機(jī)
 
磁電式步進(jìn)電動機(jī) 其結(jié)構(gòu)簡單, 可靠性高, 價格低廉, 應(yīng)用廣泛。 主要有永磁式、 磁阻式和混合式。 (1)永磁式步進(jìn)電動機(jī)。
 
其轉(zhuǎn)子有永磁體的磁極,在氣隙中產(chǎn)生極性交替磁場,定子由四相繞組組成(見圖)。當(dāng)A相繞組通電時,轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)向該相繞組所確定的磁場方向。當(dāng)A相斷電、B相繞組被通電勵磁時,就產(chǎn)生一個新的磁場方向,這時,轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動一角度而位于新的磁場方向上,被勵磁相的順序決定了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向。若定子勵磁的變化太快,轉(zhuǎn)子將不能和定子磁場方向的變化保持一致,轉(zhuǎn)子即失步。起動頻率和運行頻率較低,是永磁式步進(jìn)電動機(jī)的一個缺點。但永磁式步進(jìn)電動機(jī)消耗功率較小,效率較高。20世紀(jì)80年代初,出現(xiàn)了轉(zhuǎn)子是盤式的永磁盤式步進(jìn)電動機(jī),使步距角及工作頻率達(dá)到磁阻式步進(jìn)電動機(jī)的水平。
 
(2)磁阻式步進(jìn)電動機(jī)。其定、轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)外表面上設(shè)有按一定規(guī)律分布的相近齒槽,利用定、轉(zhuǎn)子鐵芯齒槽相對位置變化引起磁路磁阻的變化,從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。其轉(zhuǎn)子鐵芯由硅鋼片或軟磁材料做成,當(dāng)定子某相被勵磁時,轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)到使磁路磁阻最小的位置。當(dāng)另一相被勵磁,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到另一位置,使磁路磁阻為最小時,電動機(jī)就停止轉(zhuǎn)動。這時,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個步距角θb,即式中N為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個齒距的運行拍數(shù);ZR為轉(zhuǎn)子齒數(shù)。
 
磁阻式步進(jìn)電動機(jī)結(jié)構(gòu)形式較多。定子鐵芯有單段式、多段式;磁路有徑向、軸向;繞組相數(shù)有三相、四相、五相。磁阻式步進(jìn)電動機(jī)步距角可做到1°~15°,甚至更小,精度容易保證,起動與運行頻率較高,但功耗較大,效率較低。
 
(3)混合式步進(jìn)電動機(jī)。它的定、轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)與磁阻式步進(jìn)電動機(jī)相似。轉(zhuǎn)子有永磁體在氣隙中產(chǎn)生單極性磁場,此磁場還被轉(zhuǎn)子上軟磁材料的齒槽調(diào)制。
 
混合式步進(jìn)電動機(jī)兼有永磁式步進(jìn)電動機(jī)與磁阻式步進(jìn)電動機(jī)兩者的優(yōu)點,電動機(jī)步距角小,精度高,工作頻率高,且功耗小,效率高。
 
直線式步進(jìn)電動機(jī)
 
有反應(yīng)式和索耶式兩類。索耶式直線步進(jìn)電動機(jī)由靜止部分(稱為反應(yīng)板)和移動部分(稱動子)組成。反應(yīng)板由軟磁材料制成,在它上面均勻地開有齒和槽。電機(jī)的動子由永久磁鐵和兩個帶線圈的磁極A和B組成。動子是由氣墊支承,以消除在移動時的機(jī)械摩擦,使電機(jī)運行平穩(wěn)并提高定位精度。這種電機(jī)的最高移動速度可達(dá)1.5米/秒,加速度可達(dá)2g,定位精度可達(dá)20多微米。由兩臺索耶式直線步進(jìn)電動機(jī)相互垂直組裝就構(gòu)成平面電動機(jī)。給x方向和y方向兩臺電機(jī)(圖3)以不同組合的控制電流,就可以使電機(jī)在平面內(nèi)做任意幾何軌跡的運動。大型自動繪圖機(jī)就是把計算機(jī)和平面電動機(jī)組合在一起的新型設(shè)備。平面電動機(jī)也可用于激光剪裁系統(tǒng),其控制精度和分辨力可達(dá)幾十微米。

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