步进马达与步进马达驱动器

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1、步进马达与步进马达驱动器　　步进马达　　步进马达是一种将电脉冲转化为角位移动的电子元件。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进马达按设定的方向转动一个固定的角度（即步距角）。您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；同时您可以通过控制脉冲频率来控制马达转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。　　步进马达的使用特性：　　便与控制：可根据控制器的程序所发出脉冲数量，来控制步进马达的旋转速度和运行角度，从而达到客户预期的目的。　　高精度：一般步进马达的精度为步进角的3.5％，且不累积

2、。步进马达不同于其他马达，不需要通过齿轮箱来转换，避免了功率的损失和齿轮箱所产生的角度误差。　　锁定：步进马达通过控制脉冲个数来控制角位移量，当没有脉冲输入时，马达内部仍有电流存在，定子产生磁场通过磁场作用锁住转子，而且可以急停，任何角度锁定。　　正反旋转：步进马达是通过脉冲来驱动，所以正反旋转只需要改变所输入脉冲的方向和相序来改变马达的运行方向。　　寿命：步进马达的寿命比一般马达要长很多，步进马达是直接通过磁场作用来旋转，不会象其他马达要与电刷或齿轮产生机械摩擦，从而提高其寿命。　　现在步进马达广泛应

3、用在各种自动化控制系统中，如打印机，医疗器械，舞台灯光及数控机床，办公自动化等。随着微电子和计算机技术的发展，步进马达的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。　　步进电动机　　步进电动机是将电脉冲信号转换成角位移的伺服电动机。它每接收一个电脉冲，转子就转过一角度θS，称为步距角。由于这种电机的转动是断续地一步步进行的，所以被称为步进电动机。　　参看图6-17，三相反应式步进电动机定子为凸极式，共有三对磁极，磁极上设置控制绕组。相对的两个极的线圈串联联接，形成一相控制绕组。转子用软磁材料制成，也是凸

4、极，但转子上没有绕组。图示转子为两极，步进机中称转子极为齿极，转子齿极数以Qt表示。下面通过几种基本控制方式来说明其工作原理。　　1、三相单三拍运行　　首先向A相馈电，IA将A相一对极励磁呈N和S极性。由于磁场对转子铁心的电磁吸力，形成转矩，使转子齿轴线对准A相磁极的轴线。这现象也可以这样理解，A相通电时，转子齿对定子相对位置不同，则A相磁路的磁导也不同，那使A相磁路的磁导为较大的转子齿位置，就是该时的稳定平衡位置，即转子稳定在齿轴承与A相磁极轴线相重合的位置。这就是确定转子齿轴线位置的基本依据。其次，

5、向B相馈电时（A相断电），据上述依据，转子将转过60度，达到转子齿轴线与B相磁极轴线相重合的位置。即步距角θS为60度。当通电方式按A-B-C-A的顺序对三相轮流馈电时，转子将按顺时针方向一步一个θS角地转动，如图6-17所示。　　所谓三相三单三拍的含义是：“三相”指步进电动机为三相；“单”指同时只有一相控制绕组通电；“三拍”表示三种通电状态为一个循环，即三次通电状态后，又回复到起始状态。图6-17中如果通电方式仍是三相单三拍，单次序改为A-C-B-A，即可见电机将一步一个θS角向逆时针方向转动。　　2

6、、三相双三拍运行　　这里的“双”字表示同时有两相控制绕组通电，即通电方向式为AB-BC-CA-AB或AB-CA-BC-AB。　　3、三相六拍运行　　其通电方式为A-AB-B-BC-C-CA-A或A-AC-C-CB-B-BA-A，即一相通电和两相通电轮流进行，六种通电状态为一个循环，故称“六拍”。　　步进马达驱动器　　步进马达是按照控制器所发出的脉冲数运行，但要使马达运行要有个设备把脉冲转化为角度移位信号，才能使步进马达运转，就是步进马达驱动器，控制系统给脉冲信号，通过驱动器就使步进马达旋转到一定的角度。

7、所以步进马达的转速是由脉冲信号的频率来控制成正比关系。控制步进脉冲的个数，可以对马达精确调速，达到精确定位目的。　　步进马达已被广泛地应用，但用好步进马达却非易事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。它涉及到机械、马达、电子及计算机等许多专业知识。　　驱动器的特点：　　其一．可细分．低频振荡是步进马达的同有特性，完全消除马达的低频振荡，通过驱动器的细分是消除它的维一途径，如果您的步进马达有时要在共振区工作．细分驱动器是唯一的选择。　　其二．可提高马达的输出转矩。使用细分驱动器输出转

8、矩对各种马达都有不同程度的提升。　　其三．通过细分提高了马达的精度，减小了步距角．提高了步距的均匀度。