四相電機" target="_blank">步進電機是一種采用單極性的直流電機,四相步進電機的各相繞組按照相應(yīng)的時序通電以后就可以運轉(zhuǎn)作工,不過很多用戶對于四相步進電機的概念比較模糊,今天申力電機小編就從四相步進電機的工作原理和特點來帶大家了解下相關(guān)的知識。

四相步進電機工作原理

四相步進電機的原理是通過改變氣隙的導(dǎo)電性來產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。

1.通常,電機的轉(zhuǎn)子是一個永磁體。當電流流過定子繞組時,定子繞組產(chǎn)生一個矢量磁場。磁場將驅(qū)動轉(zhuǎn)子以一定的角度旋轉(zhuǎn),因此轉(zhuǎn)子的一對磁場的方向與定子的磁場方向一致。當定子的矢量磁場以一個角度旋轉(zhuǎn)時。轉(zhuǎn)子也隨著磁場以一個角度旋轉(zhuǎn)。

2.每輸入一次電脈沖,電機旋轉(zhuǎn)一個角度,向前走一步。輸出的角位移與脈沖輸入的數(shù)目成正比,轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組的開機順序,電機就會倒轉(zhuǎn)。

3.因此,可以通過控制脈沖的個數(shù)和頻率以及電機各相繞組的帶電順序來控制步進電機的旋轉(zhuǎn)。

4.四相步進電機由單極直流電源供電。只要步進電機的相繞組按適當?shù)臅r間順序通電,步進電機的步進電機就可以一步一步地旋轉(zhuǎn)。

5.當步進驅(qū)動器接收到脈沖信號時,驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向旋轉(zhuǎn)一個固定的角度,其旋轉(zhuǎn)以固定的角度一步一步地運行。

6.角位移可以通過控制脈沖數(shù)來控制,從而達到精確定位的目的;同時,可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)速和加速度,從而達到調(diào)速的目的。

1. 什么是四相八拍步進電機?

四相八拍步進電機是一種常用的電機類型，它的工作原理是通過電流在電機內(nèi)部的四組線圈之間交替流動，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)動的目的。這種電機具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高等特點，被廣泛應(yīng)用于機器人、3D打印機、數(shù)控機床等領(lǐng)域。

2. 四相八拍步進電機的工作原理是什么?

四相八拍步進電機的工作原理是利用電流在電機內(nèi)部的四組線圈之間交替流動，從而形成磁場，使得電機轉(zhuǎn)動。具體來說，當電流通過其中一組線圈時，該線圈內(nèi)部會產(chǎn)生一個磁場，吸引電機內(nèi)部的磁鐵，從而使得電機轉(zhuǎn)動一個固定的角度。當電流改變方向，流向另一組線圈時，電機會繼續(xù)轉(zhuǎn)動，直到完成一個完整的轉(zhuǎn)動周期。

3. 四相八拍步進電機與其他電機的區(qū)別是什么?

四相八拍步進電機與傳統(tǒng)的直流電機、交流電機相比，的區(qū)別在于其控制方式。直流電機和交流電機通常需要外部控制器來控制其轉(zhuǎn)動速度和方向，而步進電機則可以通過改變電流的方向和大小來控制轉(zhuǎn)動角度和速度，具有更高的精度和可控性。

4. 如何控制四相八拍步進電機的轉(zhuǎn)動?

控制四相八拍步進電機的轉(zhuǎn)動通常需要使用專門的控制器或驅(qū)動器，通過改變電流的方向和大小來控制電機的轉(zhuǎn)動角度和速度。常見的控制方式包括全步進模式、半步進模式、微步進模式等，具體的控制方法和參數(shù)需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景進行調(diào)整和優(yōu)化。

5. 四相八拍步進電機的優(yōu)缺點是什么?

四相八拍步進電機的優(yōu)點包括結(jié)構(gòu)簡單、精度高等，適用于需要高精度和可控性的應(yīng)用場景;缺點則包括轉(zhuǎn)矩較小、轉(zhuǎn)速較慢、容易發(fā)熱等，不適用于需要高速大功率輸出的應(yīng)用場景。

四相八拍步進電機是一種常用的電機類型，具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高等特點，被廣泛應(yīng)用于機器人、3D打印機、數(shù)控機床等領(lǐng)域。掌握其工作原理和控制方法，有助于更好地應(yīng)用和優(yōu)化其性能。

步進電機的基本工作原理(單相勵磁)

下面使用下圖來介紹步進電機的基本工作原理。這是上一篇“步進電機的結(jié)構(gòu)”中給出的兩相雙極型線圈每一相(一組線圈)的勵磁示例。該圖的前提是狀態(tài)從①到④變化。線圈分別由線圈1和線圈2組成。另外，電流箭頭表示電流流動方向。

①

?使電流從線圈1的左側(cè)流入，從線圈1的右側(cè)流出。

?勿使電流流過線圈2。

?此時，左線圈1的內(nèi)側(cè)變?yōu)镹，右線圈1的內(nèi)側(cè)變?yōu)镾。

?因此，中間的永磁體被線圈1的磁場吸引，變?yōu)樽髠?cè)S和右側(cè)N的狀態(tài)并停止。

②

?停止線圈1的電流，使電流從線圈2的上側(cè)流入，從線圈2的下側(cè)流出。

?上線圈2的內(nèi)側(cè)變?yōu)镹，下線圈2的內(nèi)側(cè)變?yōu)镾。

?永磁體被其磁場吸引，順時針旋轉(zhuǎn)90°停止。

③

?停止線圈2的電流，使電流從線圈1的右側(cè)流入，從線圈1的左側(cè)流出。

?左線圈1的內(nèi)側(cè)變?yōu)镾，右線圈1的內(nèi)側(cè)變?yōu)镹。

?永磁體被其磁場吸引，順時針再旋轉(zhuǎn)90°停止。

④

?停止線圈1的電流，使電流從線圈2的下側(cè)流入，從線圈2的上側(cè)流出。

?上線圈2的內(nèi)側(cè)變?yōu)镾，下線圈2的內(nèi)側(cè)變?yōu)镹。

?永磁體被其磁場吸引，順時針再旋轉(zhuǎn)90°停止。

通過電子電路按照上述①至④的順序切換流過線圈的電流，即可使步進電機旋轉(zhuǎn)。在該示例中，每一次開關(guān)動作會使步進電機旋轉(zhuǎn)90°。另外，當使電流不斷流過某一線圈時，可以保持停止狀態(tài)并使步進電機具有保持轉(zhuǎn)矩。順便提一下，如果將流過線圈的電流順序反過來，則可以使步進電機反向旋轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵要點：

?在兩相雙極步進電機中，按順序逐相進行線圈勵磁會使步進電機旋轉(zhuǎn)。

?按相反的順序勵磁可以使步進電機反向旋轉(zhuǎn)。

四相步進電機主要特征

1.一般步進電機的精度為步進角的3-5%,不累加。

2.允許出現(xiàn)步進電機的最高溫度。

由于步進電機的高溫會使電機的磁性材料退磁,導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩下降甚至步進損耗,因此電機的出現(xiàn)所允許的最高溫度應(yīng)取決于電機不同磁性材料的退磁點。一般來說,磁性材料的退磁點在130度以上,有些甚至高達200攝氏度,因此步進電機的外部溫度為80-90攝氏度。

3.步進電機的轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的增加而減小。

步進電機旋轉(zhuǎn)時,電機各相繞組的電感形成反電勢;頻率越高,反電勢越大。在其作用下,相電流隨頻率(或速度)的增加而減小,導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩減小。

4.步進電機可以低速正常運行,但如果速度高于某一速度,則不能起動,并伴有哨聲。

由于四相步進電機相位均勻,驅(qū)動電路的功率管為16,定子主極數(shù)為16,是兩相步進電機的兩倍,因此驅(qū)動結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高,僅用于特殊用途。

四相步進電機簡單來說就是內(nèi)部引線不同的步進電機,四相步進電機的內(nèi)部引線主要有5根,也有6根引線的步進電機。相信通過文中對四相步進電機的工作原理和四相步進電機的特點的介紹,大家對于四相步進電機的了解會更進一步。