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步進驅動器與步進電機的接線

時間:2020-06-30 06:50 來源:電工在線

步進電機作為位置控制的一種執行裝置在許多場合都可能會用到,換句話說它是一種將電脈沖信號轉換成線位移或者角位移的一種特殊電機,比如在空調中就用到了微型的步進電機用來用來調整空調的出風口的扇葉的角度、以前電腦光驅的彈進和彈出以及經濟型的數控機床上也會用到步進電機。今天我們來聊一聊關于步進電機的一些問題。

步進電機的分類
步進電機的種類有多種,總體來說可以分為反應式步進電機、永磁式步進電機和混合式步進電機三種,在這三種步進電機當中運用最為廣泛的一種是混合式步進電機,這種電機具有前兩種電機的優點,比如混合式步進電機的轉矩大、動態性能好、控制位置的精度高,在工業上使用的比較廣泛,其外形如下圖所示。

步進電機的結構與工作原理
現在我們以四相永磁式步進電機模型為例子來談談步進電機的結構,我們先來瞧瞧步進電機的內部結構示意圖,我們從圖中可以看到在步進電動機里有一個可以轉動的部分,它的民資叫“轉子”,為了更能說明問題,在每個轉子的齒上都編了一個號,從圖中可以看到它有六個齒。我們在看它的外圈是不轉的,我們稱它是“定子”,在定子上有八個齒。

步進驅動器與步進電機的接線
我們從步進電機的實物圖中可以看到,在定子的每個齒上都纏繞了一個線圈繞組,我們從步進電機的示意圖可以看到,正對著兩個齒上的繞組它們是串聯在一起的,它們是可以同時得電和同時斷電的,這樣以來就形成了四相繞組。我們在示意圖上用A-B-C-D來標注。因此這種步進電機就叫“四相”步進電機。我們假設先B相繞組閉合導通,這樣就會在所對應的定子繞組齒上產生磁極,此時轉子的“0”號和“3”號離它們最近,這樣就會產生最強的吸引力。然后把B相斷開,接通C相時,轉子的“1”號和“4”號距離它們比較近,這樣它們就會與C相繞組對齊。這樣以來轉子就會按照逆時針的方向轉動一定的角度。如此以來,如果我們按照B相-C相-D相-A相的順序給步進電機的繞組通電的話,這樣步進電機的轉子就會按照逆時針的方向不停的運轉。
步進驅動器與步進電機的接線
通過我們的分析可以知道,只要我們給步進電機的電子繞組輸入一序列的電脈沖信號,那么步進電機的轉子就會不停地轉動一個角度,這就是步進電機名稱的由來。

步進驅動器與步進電機的接線
我們知道步進電機需要給繞組通入電脈沖,但是這個電脈沖需要有一定的幅值和寬度才可以使步進電機轉動起來,因此這就要給步進電機加一個驅動裝置,對于微型步進電機我們可以用三極管或者驅動芯片來擔當驅動裝置,像我以前學單片機時,在學習步進電機驅動程序的時候我曾經親自用9012PNP三極管搭接了一個微型步進電機的驅動裝置,如果用驅動芯片的話可以用ULN2003A芯片也可以。但是如果是大功率的步進電機,像幾十瓦到上百瓦功率的步進電機就需要專用的步進驅動器了。

步進電機的接線

我們以兩相雙極混合型步進電機為例來說明它的接線方法,如果我們不知道這四根線的繞組,我們可以用萬用表電阻檔去測量,若測得的兩根步進電機引出線之間有阻值的話,則說明它們倆是同一繞組。對于兩相雙極混合型步進電機它有四根引出線,通過用萬用表測量會得出,其中紅色線和藍色線是阻值較小,它們是同一個繞組;同樣綠色線和黑色線阻值較小,它們倆也是同一繞組。

步進驅動器與步進電機的接線
接線時,只要把同一繞組的步進電機的驅動器上相應輸出端子上,比如上圖中的A+和A-接在同一個繞組上,B+和B-接在另一個繞組上即可。接好后開機試車,如果轉向與我們的要求不一樣,只要把A+、A-和B+、B-對調就可以了。
步進驅動器與步進電機的接線
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