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双极性步进电机及其结构和控制模式介绍
来源:ballbet贝博在线 作者:BB贝博ballbet网页登录时间:2024-02-01 07:04:32 浏览:7

  因其特有的开环位置控制性能而被广泛应用。各设备在步进电机转动的过程中,对它输出力矩的平滑性有一定的要求。转动的稳定性除了和步进电机的本体结构有关,也和步进电机的控制方式息息相关。 今天小编将为大家来介绍双极性步进电机及其结构和控制模式。

  步进电机属于无刷直流(BLDC)电机,它按照等长的步进值逐步转动。而双极性步进电机则是每相都拥有一个绕组的步进电机,具体而言是两相四线步进电机。它由定子和转子两个主要部件组成(见图1)。

  A相绕组绕线)。值得注意的是,定子1和5的绕线的绕线方向相同。这两组(定子1和5,以及定子3和7)的绕线方向相反。B相绕组也是以同样的原理进行绕制,其中定子4和8为一组,定子2和6为一组。

  永磁体的磁力线在电机本体内形成闭合。由于磁力线和磁阻效应,即使步进电机在不通电的情况下也有一定的锁定力矩(见图4)。

  转子上拥有50个齿,和定子齿轮相对起来,由于这样的齿数和相数结构,它拥有1.8度的步进角度(见图5)。步进角度:电气周期完成90度,步进电机转子前进的机械角度。

  步进电机的定子和转子可以被看作都只有一个齿,这使步进电机的驱动方式不同于其他电机。这种方法叫做双全桥驱动,其中A相绕组接在第一个全桥驱动上, B相绕组接在第二个全桥驱动上(见图7)。

  当A相和B相按照单相步进的模式依次通电的时候,定子磁场会相应地发生变化,转子也会由于极性吸引而转动。表1中详细描述了A相和B相(AB)的通电顺序和转子的转动位置。

  1.当A通电的时候,驱动电流由Q1流向Q4。此时定子A上端为N,下端在S,转子转到位置8(见图6)。

  2.接下来,B相通电,驱动电流由Q5流向Q8。此时定子B左端为S,右端为N,转子转到位置2(见图6)。

  与单相步进不同的是,整步步进式AB绕组会同时进行通电。另外还有四个对应的通电方式和转子电气位置,只是其位置空间在电气空间上不同于单相步进。根据整部的通电顺序,转子也能转动起来。图9显示了AB相的整步电流波形。

  半步模式将单相步进和整步步进这两种控制方式进行融合,它的电气角度位置更多,电流波形更加细致,转动更加平滑。

  本文回顾了双极性步进电机的基本组件(定子和转子),以及三种主要的控制模式:单相步进、整步步进和半步步进。

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