background image

正比 L 为铁芯有效长度,D

 

为转子直径 Br=N·I/R N·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。
  (二)感应子式步进电机
  1、特点:
  感应子式步进电机与传统的反应式步进电机相比,结构上转子加有永磁体,以提供
软磁材料的工作点,而定子激磁只需提供变化的磁场而不必提供磁材料工作点的耗能,
因此该电机效率高,电流小,发热低。因永磁体的存在,该电机具有较强的反电势,其自
身阻尼作用比较好,使其在运转过程中比较平稳、噪音低、低频振动小。
  感应子式步进电机某种程度上可以看作是低速同步电机。一个四相电机可以作四相运
行,也可以作二相运行。(必须采用双极电压驱动),而反应式电机则不能如此。例如:
四相,八相运行(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)完全可以采用二相八拍运行方式.不难发
现其条件为 C=,D=.
  一个二相电机的内部绕组与四相电机完全一致,小功率电机一般直接接为二相,而
功率大一点的电机,为了方便使用,灵活改变电机的动态特点,往往将其外部接线为八
根引线(四相),这样使用时,既可以作四相电机使用,可以作二相电机绕组串联或并
联使用。
  2、分类
  感应子式步进电机以相数可分为:二相电机、三相电机、四相电机、五相电机等。以机
座 号 ( 电 机 外 径 ) 可 分 为 : 42BYG(BYG 为 感 应 子 式 步 进 电 机 代 号 ) 、
57BYG 、86BYG 、110BYG、(国际标准),而像 70BYG、90BYG、130BYG 等均为国内
  三、驱动控制系统组成
  使用、控制步进电机必须由环形脉冲,功率放大等组成的控制系统,其方框图如下:
  1、脉冲信号的产生。
  脉冲信号一般由单片机或 CPU 产生,一般脉冲信号的占空比为 0.3-0.4 左右,电机转
速越高,占空比则越大。
  2、信号分配
  我厂生产的感应子式步进电机以二、四相电机为主,二相电机工作方式有二相四拍和
二相八拍二种,具体分配如下:二相四拍为,步距角为 1.8 度;二相八拍为,步距角为 0.9
度。四相电机工作方式也有二种,四相四拍为 AB-BC-CD-DA-AB,步距角为 1.8 度;四相
八拍为 AB-B-BC-C-CD-D-AB,(步距角为 0.9 度)。
  3、功率放大
  功率放大是驱动系统最为重要的部分。步进电机在一定转速下的转矩取决于它的动态
平均电流而非静态电流(而样本上的电流均为静态电流)。平均电流越大电机力矩越大,
要达到平均电流大这就需要驱动系统尽量克服电机的反电势。因而不同的场合采取不同的
的驱动方式,到目前为止,驱动方式一般有以下几种:恒压、恒压串电阻、高低压驱动、恒
流、细分数等。
  为尽量提高电机的动态性能,将信号分配、功率放大组成步进电机的驱动电源。我厂
生产的 SH 系列二相恒流斩波驱动电源与单片机及电机接线图如下:
  说明:
  CP 接 CPU 脉冲信号(负信号,低电平有效)
  OPTO 接 CPU+5V