五部門關(guān)于開展2024年新能源汽車下鄉(xiāng)活動(dòng)的通知
步進(jìn)電機(jī)構(gòu)造與控制
來源:新能源汽車網(wǎng)
時(shí)間:2023-06-27 08:08:22
熱度:
步進(jìn)電機(jī)構(gòu)造與控制 在上面的可變磁阻步進(jìn)電機(jī)的簡(jiǎn)單示例中,電機(jī)由一個(gè)中心轉(zhuǎn)子組成,該轉(zhuǎn)子被四個(gè)標(biāo)記為A、B、C和D的電磁場(chǎng)線圈包圍。所有具有相同字母的線圈都連接在一起,因此通
在上面的可變磁阻步進(jìn)電機(jī)的簡(jiǎn)單示例中,電機(jī)由一個(gè)中心轉(zhuǎn)子組成,該轉(zhuǎn)子被四個(gè)標(biāo)記為A、B、C和D的電磁場(chǎng)線圈包圍。所有具有相同字母的線圈都連接在一起,因此通電(例如標(biāo)記為A 的線圈)將導(dǎo)致磁轉(zhuǎn)子與該組線圈對(duì)齊。
通過依次向每組線圈通電,可以使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)或從一個(gè)位置“步進(jìn)”到下一個(gè)位置,其角度由其步距角結(jié)構(gòu)確定,并且通過按順序?qū)€圈通電,轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過按設(shè)定順序?qū)?lì)磁線圈通電來控制電機(jī)的步距角和速度,例如“ ADCB,ADCB,ADCB,A… ”等,轉(zhuǎn)子將沿一個(gè)方向(正向)旋轉(zhuǎn),并通過將脈沖序列反轉(zhuǎn)為“ ABCD、ABCD、ABCD、A… ”等,轉(zhuǎn)子將沿相反方向(反向)旋轉(zhuǎn)。
因此,在上面的簡(jiǎn)單示例中,步進(jìn)電機(jī)有四個(gè)線圈,使其成為 4 相電機(jī),定子上的極數(shù)為 8 (2 x 4),間隔為 45 度。轉(zhuǎn)子上的齒數(shù)為六個(gè),齒距為 60 度。
然后,轉(zhuǎn)子有 24 個(gè)(6 個(gè)齒 x 4 個(gè)線圈)可能的位置或“步數(shù)”來完成一整圈。因此,上面的步距角為: 360 o /24 = 15 o。
顯然,更多的轉(zhuǎn)子齒和/或定子線圈將導(dǎo)致更多的控制和更精細(xì)的步距角。此外,通過以不同的配置連接電機(jī)的電氣線圈,可以實(shí)現(xiàn)全步角、半步角和微步角。然而,為了實(shí)現(xiàn)微步進(jìn),步進(jìn)電機(jī)必須由(準(zhǔn))正弦電流驅(qū)動(dòng),其實(shí)施成本昂貴。
還可以通過改變施加到線圈的數(shù)字脈沖之間的時(shí)間延遲(頻率)來控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度,延遲越長,一整轉(zhuǎn)的速度越慢。通過向電機(jī)施加固定數(shù)量的脈沖,電機(jī)軸將旋轉(zhuǎn)給定角度。
使用延時(shí)脈沖的優(yōu)點(diǎn)是不需要任何形式的附加反饋,因?yàn)橥ㄟ^計(jì)算提供給電機(jī)的脈沖數(shù)量,就可以準(zhǔn)確地知道轉(zhuǎn)子的終位置。這種對(duì)設(shè)定數(shù)量的數(shù)字輸入脈沖的響應(yīng)允許步進(jìn)電機(jī)在“開環(huán)系統(tǒng)”中運(yùn)行,使其控制起來既容易又便宜。
例如,假設(shè)上面的步進(jìn)電機(jī)的步距角為每步 3.6 度。要將電機(jī)旋轉(zhuǎn) 216 度的角度,然后再次停止在所需位置,總共只需要:216 度/(3.6 度/步)= 80 個(gè)施加到定子線圈的脈沖。
有許多步進(jìn)電機(jī)控制器 IC 可供選擇,可以控制步進(jìn)速度、旋轉(zhuǎn)速度和電機(jī)方向。SAA1027 就是這樣一種控制器 IC,它內(nèi)置了所有必需的計(jì)數(shù)器和代碼轉(zhuǎn)換,并且可以按正確的順序自動(dòng)將 4 個(gè)完全控制的橋輸出驅(qū)動(dòng)到電機(jī)。
旋轉(zhuǎn)方向也可以選擇單步模式或沿選定方向連續(xù)(無級(jí))旋轉(zhuǎn),但這會(huì)給控制器帶來一些負(fù)擔(dān)。當(dāng)使用 8 位數(shù)字控制器時(shí),每步也可以有 256 微步
SAA1027步進(jìn)電機(jī)控制芯片
在本關(guān)于旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器的教程中,我們研究了有刷和無刷直流電機(jī)、直流伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)作為機(jī)電執(zhí)行器,可用作位置或速度控制的輸出設(shè)備。
在下一篇關(guān)于輸入/輸出設(shè)備的教程中,我們將繼續(xù)研究稱為執(zhí)行器的輸出設(shè)備,特別是使用電磁力將電信號(hào)再次轉(zhuǎn)換為聲波的輸出設(shè)備。我們將在下一個(gè)教程中看到的輸出設(shè)備類型是揚(yáng)聲器。
-
什么是傳統(tǒng)(有刷)直流電機(jī)2023-06-27
-
直流電機(jī)方向如何控制2023-06-27
-
電池、電機(jī)、充電、智控,一文讀懂新能源汽車核心技術(shù)2023-06-25
-
步進(jìn)電機(jī)并串聯(lián)教程2023-06-15
-
如何快速評(píng)估 ROHM 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器2023-06-14
-
電機(jī)原理和結(jié)構(gòu)2023-06-13
-
TI 利用兩種控制方案降低 BLDC 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的噪音2023-05-23
-
怎樣確認(rèn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向?2023-05-23
-
電感(線圈)具有哪些基本特性2023-05-20
-
特斯拉新一代永磁電機(jī)不用稀土?是畫餅,還是真的黑科技?2023-05-16
-
智能電機(jī)驅(qū)動(dòng)給汽車帶來的提升2023-05-05
-
解讀汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)的分類與特點(diǎn)2023-05-05
-
電機(jī)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中的檢查與故障處理2023-04-27
-
電機(jī)接觸器的基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用2023-04-24
-
電機(jī)控制中的變頻驅(qū)動(dòng)器 (VFD)2023-04-23