步进电机的主要构造浅析

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  • 2025年05月19日
  • 步进电机由于受到自身制造工艺的限制,如步距角的大小由转子齿数和运行拍数决定,但转子齿数和运行拍数是有限的,因此步进电机的步距角一般较大并且是固定的,步进的分辨率低、缺乏灵活性、在低频运行时振动,噪音比其他微电机都高,使物理装置容易疲劳或损坏。这些缺点使得步进电机只能应用在一些要求较低的情况下,对于要求较高的情况下,只能采取闭环控制,加剧了系统复杂性

步进电机的主要构造浅析

步进电机由于受到自身制造工艺的限制,如步距角的大小由转子齿数和运行拍数决定,但转子齿数和运行拍数是有限的,因此步进电机的步距角一般较大并且是固定的,步进的分辨率低、缺乏灵活性、在低频运行时振动,噪音比其他微电机都高,使物理装置容易疲劳或损坏。这些缺点使得步进电机只能应用在一些要求较低的情况下,对于要求较高的情况下,只能采取闭环控制,加剧了系统复杂性,这些缺点严重限制了步进电机作为优良开环控制组件有效利用。

细分驱动技术在一定程度上有效地克服了这些缺点。该技术是在20世纪中期发展起来的一种,可以显著改善步进电机综合性能的驱动方式。在其后的二十多年里,该技术得到了很大的发展,逐渐成熟。在九十年代中期,该技术达到了较大的发展水平,主要应用于工业、航天、机器人和精密测量等领域,如跟踪卫星用光电子经纬仪、军事仪器、通讯设备及雷达等设备。细分驱动技术广泛应用后,使得不受磁极数量限制,大大方便产品设计。目前,在细分驱动上采用斩波恒流驱动、中脉冲宽度调制驱动以及电流矢量恒幅均匀旋转驱动控制等方法,大幅提高了走廊运动精度,使得小功率应用向高速且精密化方向发展。

反应式和永磁式步进電機之間存在差異,這些差異主要表現在工作原理與結構方面:

反应式歩進電機通過使用异 步進電機原理,将定子绕组分为两个或以上绕组,同时通过电子元件(如晶闸管)来控制转子的产生磁通,从而实现运动。这类電機優點是使用寿命較長、高可控性,但因為走廊角度較小扭矩稳定性較差,因為它們依賴於外部交替電源產生磁場,所以在低速運行時可能會出現不穩定與噪音問題。

另一方面,由於無需外部供應,它們通常具有更高準確度與更好的調節性能,因此某些特殊應用中更常見。但是,這類型電機成本通常較高,因為需要更多元件來控制磁場。

總體而言,這兩種技術各有其優劣,並根據具體應用情境選擇合適之處。

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