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步进电机的类别与结构分析

2009.03.04阅读 6983

  步进电机按照电机结构分为三种:永磁式(PM)、 反应式(VR)和混合式(HB)。
  永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度 或15度;多半用于价格低廉的消费性产品。
  反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度控制工程网版权所有,但噪声和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰;
  混进合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相、三相和五相:两相步距角一般为1.8度,三相步距角为0.9度,而五相步距角一般为 0.72度。混进合式步进是工业运动控制应用最常见的电机。
  此外,按照电机驱动架构又可分为单极性 (unipolar) 和双极性 (bipolar) 步进电机
  单极性驱动电路使用四颗晶体管来驱动步进电机的两组相位,电机结构则如图1所示包含两组带有中间抽头的线圈,整个电机共有六条线与外界连接。这类电机有时又称为四相电机,但这种称呼容易令人混淆又不正确,因为它其实只有两个相位控制工程网版权所有,精确的说法应是双相位六线式步进电机。六线式步进电机虽又称为单极性步进电机,实际上却能同时使用单极性或双极性驱动电路。

单极性步进电机驱动电路
  图1:单极性步进电机驱动电路

  双极性步

进电机的驱动电路则如图2所示,它会使用八颗晶体管来驱动两组相位。双极性驱动电路可以同时驱动四线式或六线式步进电机,虽然四线式电机只能使用双极性驱动电路www.cechina.cn,它却能大幅降低量产型应用的成本。双极性步进电机驱动电路的晶体管数目是单极性驱动电路的两倍,其中四颗下端晶体管通常是由微控制器直接驱动控制工程网版权所有,上端晶体管则需要成本较高的上端驱动电路。双极性驱动电路的晶体管只需承受电机电压CONTROL ENGINEERING China版权所有,所以它不像单极性驱动电路一样需要箝位电路。

双极性步进电机驱动电路
  图2:双极性步进电机驱动电路

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