混合式直线步进电机(混合式直线步进电机工作原

1. 混合式直线步进电机工作原理

反应式步进电机原理由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原理。

　　1、结构：电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。0、1/3て、2/3て,(相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示)，即A与齿1相对齐，B与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て，A'与齿5相对齐，(A'就是A，

　　2、旋转： 如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐，(转子不受任何力以下均同)。 如B相通电，A，C相不通电时，齿2应与B对齐，此时转子向右移过1/3て，此时齿3与C偏移为1/3て，齿4与A偏移(て-1/3て)=2/3て。如C相通电，A，B相不通电，齿3应与C对齐，此时转子又向右移过1/3て，此时齿4与A偏移为1/3て对齐。　如A相通电，B，C相不通电，齿4与A对齐，转子又向右移过1/3て这样经过A、B、C、A分别通电状态，齿4(即齿1前一齿)移到A相，电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按A，B，C，A……通电，电机就每步(每脉冲)1/3て,向右旋转。如按A，C，B，A……通电，电机就反转。 由此可见：电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。 不过，出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用A-AB-B-BC-C-CA-A这种导电状态，这样将原来每步1/3て改变为1/6て。甚至于通过二相电流不同的组合，使其1/3て变为1/12て，1/24て，这就是电机细分驱动的基本理论依据。 不难推出：电机定子上有m相励磁绕阻，其轴线分别与转子齿轴线偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制——这是步进电机旋转的物理条件。只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电机，出于成本等多方面考虑，市场上一般以二、三、四、五相为多。

　　3、力矩： 电机一旦通电，在定转子间将产生磁场(磁通量Ф)当转子与定子错开一定角度产生力F与(dФ/dθ)成正比

　　其磁通量Ф=Br*S Br为磁密，S为导磁面积 F与L*D*Br成正比 L为铁芯有效长度，D为转子直径 Br=N·I/RN·I为励磁绕阻安匝数(电流乘匝数)R为磁阻。力矩=力*半径力矩与电机有效体积*安匝数*磁密 成正比(只考虑线性状态)因此，电机有效体积越大，励磁安匝数越大，定转子间气隙越小，电机力矩越大，反之亦然。

2. 什么叫混合式步进电机

混合式步进电机三根线区分的方法：

两相有4线、6线、8线；三相有3线、6线；五相有5线、10线。 二相混合式步进电机由定子和转子两部分组成。常见的定子有8个极或4个极，极面上均匀分布一定数量的小齿;极上线圈能以两个方向通电。它的转子也由圆周上均布一定数量小齿的两块齿片等组成。这两块齿片相互错开半个齿距。两块齿片中间夹有一只轴向充磁的环形永久磁钢。 五相混合式步进电机适合各种小型自动化设备和仪器，例如：气动打标机、贴标、割字机、激光打标机、绘图仪、型雕刻机、数控机床、拿放装置等在用户期望低振动、小噪声、高精度、高速度的小型设备中效果特佳。

3. 两相混合式步进电机工作原理

步进电机是开环控制，意思为“信号发出不管”，伺服电机为闭环控制（信号发出后通过反馈来控制管理）。步进电机较显著的缺点是：步进电机在低速时易出现低频振动现象，对于机器的正常运转非常不利。振动频率与负载情况和驱动器性能有关。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象，一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等。

当然，步进电机的这个原有缺点已经在改进。

4. 什么是混合式步进电机

步进电机2个步距角一般为3.6°、 1.8°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°等。 在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

5. 混合式直线步进电机工作原理图解

三相混合步进电机有六线和三线之分，如果是三线的，三根线分别接驱动器的U 、V 、W，如果方向反了就把U和W对换一下。如果是六线的，那需要知道电机的型号说，

　　步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

　　步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。

　　虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能像普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。

6. 反应式步进电机工作原理

对于我们普通使用步进电机的人来讲，只要了解控制步进电机的脉冲信号一般是由PLC或单片机发出，通过驱动器的分配与放大，最后用来驱动步进电机。

从学术层面来讲，获得矩形脉冲有两种方法：

1、利用各种形式的多谐振荡器电路直接产生所需要的脉冲；

2、通过各种整形电路把已有的周期性变化的波形变换为符合要求的矩形脉冲。

7. 反应式步进电机原理

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件，在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。

这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。

8. 反应式步进电机和混合式步进电机

如果是异步电机，任意交换其中两相就可以实现反转。如果是步进电机，它有3种类型：1永磁式步进电机；2反应式步进电机；3混合式步进电机。

永磁式步进电机转矩和体积都比较小，多用于家用电器，如空调，打印机等。

反应式步进电机常见的有三相反应式，步距角为1.5度。

混合式步进电机常见的有两相混合式，三相混合式，四相混合式，五相混合式等等。它们都必须使用步进电机驱动器。

对于三相三拍步进电机而言，它的三拍是A→B→C→A这样的循环，步进电机就正转。若是按A→C→B→A循环它就反转。

对于三相六拍步进电机而言，A→AB→B→BC→C→CA→A就是正转。反之，A→AC→C→CB→B→BA→A就是反转。

了解了三相步进电机的工作原理，我们只需在步进电机驱动器的信号端加入正，反向控制信号就能实现步进电机的正反转控制。

实现正反转控制信号的方法很多，常用的有PLC控制，单片机控制，微机控制等。

9. 反应式步进电机与混合式步进电机

步进电机型号和意义如下:

步进电机型号由4部分组成，分别代表机座号、电机类型（BYF代表混合式，BC代表反应式）、相数、电机转子齿数。

1、机座号：又叫电机外径，一共有28、42、57、86、110、130型号。

2、电机类型

反应式：定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。

永磁式：永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大（一般为7.5°或15°）。

混合式：混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。

3、相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。

4、转子齿数

转子齿数是指定转子铁芯上转子小齿的数量。转子齿数的不同会改变单相各个线圈之间的互补性；改变线圈所匝链的磁链的极性，对单相线圈磁链的谐波成分造成影响，进而对电机的谐波特性造成影响，还影响电机的功率密度。

扩展资料

步进电机有步距角（涉及到相数）、静转矩、及电流三大要素组成。 三大要素确定，步进电机的型号便确定下来了。

1、步距角的选择

电机的步距角取决于负载精度的要求，将负载的最小分辨率（当量）换算到电机轴上，每个当量电机应走多少角度（包括减速）。电机的步距角应等于或小于此角度。

2、静力矩的选择

静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时（一般由低速）时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行进只要考虑摩擦负载。

3、电流的选择

静力矩一样的电机，由于电流参数不同，其运行特性差别很大，可依据矩频特性曲线图，判断电机的电流。

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