步进马达(英语:Stepper motor、Step motor)是直流无刷电动机的一种,为具有如齿轮状突起(小齿)相锲合的定子和转子,可借由切换流向定子线圈中的电流,以一定角度逐步转动的马达。
步进马达的特征是采用开回路控制(Open-loop control)处理,不需要运转量传感器(sensor)或编码器,且切换电流触发器的是脉冲信号,不需要位置检出和速度检出的回授装置,所以步进电机可正确地依比例随脉冲信号而转动,因此达成精确的位置和速度控制,且稳定性佳。
历史
1923年,James Weir French发明三相可变磁阻型(Variable reluctance),此为步进马达前身。
构造
- 永久磁铁型(permanent magnet type)
- 可变磁阻型(variable reluctance type)
- 复合型(hybrid type)
系统组合
主要特征
步进马达只需要通过脉波信号的操作,即可简单实现高精度的定位,并使工作物在目标位置高精度地停止。步进马达是以基本步级角的角度为单位来进行定位。以5相步进马达为例,其基本步级角为0.72,因此可以将马达转1圈分为500等分(=360度 / 0.72),以此方式来细分每次行进量做为定位基准。
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]
选用特点
在步进马达的选用上必须注意以下几点:
- 步进角:亦即步进马达之解析度(此指1脉波的移动量),步进马达的步进角就是依马达旋转一圈(360°)而分割成多少来决定。
- 转动速度:亦即脉波输入速度(pulse/s)。
- 转矩:选择步进马达时,需以有负荷时之最大转矩(kg-m)的1.5倍~2倍来决定。
- 负荷惯性惯量:依据使用场合计算负荷惯性惯量,再依步进马达规格表,选择容许负载惯性惯量需大于计算值之1.3倍以上。
- 驱动器:连结控制器或直接接受外部讯号,进而控制步进马达动作。驱动器将直接影响步进马达的性能表现。
- 搭配减速机:使用减速机型步进马达可达到减速、提高转矩、提高解析度、降低施加于马达轴之负荷惯性惯量、改善起动与停止时的阻尼特性,进而降低运转之振动。
参见
参考文献
外部链接
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