探究步进电机的核心构成有哪些小马达型号参数全揭秘
导语:步进电机的核心构造由硅钢片叠成,定子具六个磁极,每两个相对磁极共享同一绕组。转子铁心无绕组,只有四个齿,与定子极靴宽度相同。
一、步进电机的主要特点
步进电机由于制造工艺限制,其步距角受限于转子齿数和运行拍数,导致较大的固定步距角和低分辨率。此外,它在低频运行时振动多、噪音大,对物理装置造成疲劳或损坏。这些缺点使其仅适用于要求不高的场合,并且需要闭环控制增加系统复杂性,这些局限严重影响了其作为优良开环控制元件的有效应用。
细分驱动技术是自20世纪中期以来发展出的改善步进电机性能的一种技术。在美国学者首次提出细分驱动方法后,该技术得到了二十余年的发展,至上世纪九十年代全面成熟。我国研究此技术时间与国外相当,在九十年代中期取得显著突破,广泛应用于工业、航天、机器人等领域,如光电经纬仪、高精度仪器和通讯设备等。目前常见的细分驱动方式包括斩波恒流驱动、脉冲宽度调制驱动以及电流矢量恒幅均匀旋转驱动,这些都提高了步进电机的运行精度,使其向高速精密化方向发展。
二、反应式与永磁式步进电机比较
反应式与永磁式是两种常见类型,其区别主要体现在工作原理及结构上。
反应式步进電機利用异步電機原理,将定子绕組分為兩個以上絕緣層,並通過電子元件(如晶體管)控制轉子的磁通,以實現進捲運動。這種電機優點在於使用壽命長且可控性好,但因為每個絕緣層之間會產生扭矩,因此它們通常具有較小的進捲角落差,以及較差的扭矩穩定性。此外,由於該類型電機依賴於交替電源來產生磁場,因此當運行速度降低時可能會出現不穩定與噪音問題。
而永磁式則是使用固定的永磁材料來驅動轉子,不需要任何額外輸入功率,這種設計提供了更高程度精確性與更好的控制性能,這使得它在某些特殊應用中非常受歡迎。但是,由於它們需要更多元件以維持適當強度的情況下進行操作,所以成本通常比其他類型高很多。