步进电机设计和控制

信息来源：深圳市嘉扬科技有限公司
添加时间：2025-5-1

1.结构分析用脉冲群来代替正、余弦波单边扁平型结构。这种结构定子常是一块开有平行槽的条形铁心平板，动子常是甩一块条形永久磁铁和破在它两端的两个Ⅱ形铁心的电磁铁装配而成矩形滑块。铁心均可采用电工钢片叠压而成。铁心损耗小.但漏磁比较大。要保证定、动手之间的气隙象圆筒型一样小而均IO比较困难。由于结构是单边型，定、动于之间存在着很大的单边磁拉力，通常比其水平推力的lo倍还要大。因而会造成较大的阻力、振动和噪声。这种结构抱式主蔓的优点是结构简单，零部件少.动子惯性小-铁心可用硅钢片叠压而成，涡流损耗小，电气阻尼小，高速能力强。双扁平型结构。两个相同的单边型动予结构，对称地安装在条形双边开有均匀等距平行槽的定子铁心的两边，如安装得好，可以做到使上述单边磁拉力不存在。这种结构型式显然结构性能好，但零部件数约为单边型的两倍，成本比较高。圆筒型结构。磁路对称性好。容易做到基本上没有单边磁拉力，旃磁少，铁心和线圈的利用率高-所以推力对动子重量比值最大。田简型结构的平行槽用普通车床就可以加工成形，不象扁平型结构必须要用铣床铣槽，加工成车低。永久磁铁部分用直流电流励磁的方式来代替，永久磁铁用环形线圈通以直流电来取代，它们都称为电磁式混合型直线步进电动机。这类步进电动机，励磁可以通过改变励磁电流来调节，从而可以灵活地改变步进电动机的机械特性，可以灵活地设计出不同推力和吸力要求的各种步进电机而不会受到永久磁铁磁性的限制。最近发展起来的电磁式螺旋型直线步迸电动机的结构。这种结构的特点是用普通的车床就可以连续加工成形，不需要象平行槽结构那样断续逐条地加工槽形，加工成本很低，而电机性能还可以得到改善。2.控制线路要点从混合式直线步进电动机的工作原理得知，混合式步进电动机需要一个双极性控制电源，适合于混合式直线步进电动机的三极管桥式驱动电路的一个.根据所需要的电流极性，成对的开关三报管对相绕组的正向励磁，就要接通三极管V，和V，以便电流路径由电源通过三极管v1到相绕组及限流电阻R.然后经过三极管v.回到电源。在相反的情况下-接通三极管Vt和vo，以便电流朝相绕组相反的方向流动。在桥中的四个开关三极管需要独立的基极驱动器来放大这两种(正的和负的)相控制信号，这信号要通过光隔离管来传递。详细驱动电路分析见后续有关章节。图中四个两极管的桥?它们相反地并联在开关三极管上，“提供续流回路，图中虚线说明在打开三极管V.和Vt后，瞬时续流经过二极管V0和V，的路径情况。i这续流路径包括直流电源在内，因此某些储存在相绕组电感中的能量，在打开开关时，被返回到电源a由这引起改善整个系统效率的效果表明双极性桥式驱动电路胜过单极性驱动。在双极性驱动电路中，续流比单极性驱动电路衰减要迅速，因为直流电源反对它们，因此，在双极性电路中不需续流电阻。3.双轴向和三轴向直线步进电机以上介绍的都是单轴向直线步进电动机，宴际上有些地方需要电机在平面作=维轨迹运动和三维轨迹运动。例如目前国内外已经批量生产的平面绘图机，它就是由两个上述初级动于安装在同一动子机架上组成的平面绘图机驱动器，两个初级动子运动的轴线是相互垂直的。为了使平面电动机能够在平面上作二维的步进运动,必须使次级台板上开有相互垂直的槽齿。因而形成了的格子式的次级台板.轴向直线步进电动机，可作为智能机械手的驱动器。它可在双轴向平板电动机动子上再加上一十可沿高度方向步进移动的圈柱形直线步进电动机。供应科技直线步进电机的深圳市科技有限公司与您携手共创辉煌！