步進電機驅(qū)動器是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號,它驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”),它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的??梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準(zhǔn)確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達到調(diào)速和定位的目的。
步進電機按結(jié)構(gòu)分類:步進電動機也叫脈沖電機,包括反應(yīng)式步進電動機(VR)、永磁式步進電動機(PM)、混合式步進電動機(HB)等。
(1)反應(yīng)式步進電動機:也叫感應(yīng)式、磁滯式或磁阻式步進電動機。其定子和轉(zhuǎn)子均由軟磁材料制成,定子上均勻分布的大磁極上裝有多相勵磁繞組,定、轉(zhuǎn)子周邊均勻分布小齒和槽,通電后利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。一般為三、四、五、六相;可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出(消耗功率較大,電流較高可達20A,驅(qū)動電壓較高);步距角?。ㄝ^小可做到10’);斷電時無定位轉(zhuǎn)矩;電機內(nèi)阻尼較小,單步運行(指脈沖頻率很低時)震蕩時間較長;啟動和運行頻率較高。
(2)永磁式步進電動機:通常電機轉(zhuǎn)子由永磁材料制成,軟磁材料制成的定子上有多相勵磁繞組,定、轉(zhuǎn)子周邊沒有小齒和槽,通電后利用永磁體與定子電流磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。一般為兩相或四相;輸出轉(zhuǎn)矩?。ㄏ墓β瘦^小,電流一般小于2A,驅(qū)動電壓12V);步距角大(例如7.5度、15度、22.5度等);斷電時具有保持轉(zhuǎn)矩;啟動和運行頻率較低。
(3)混合式步進電動機:也叫永磁反應(yīng)式、永磁感應(yīng)式步進電動機,混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點。其定子和四相反應(yīng)式步進電動機沒有區(qū)別(但同一相的兩個磁極相對,且兩個磁極上繞組產(chǎn)生的N、S極性相同),轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜(轉(zhuǎn)子內(nèi)部為圓柱形永磁鐵,兩端外套軟磁材料,周邊有小齒和槽)。一般為兩相或四相;須供給正負脈沖信號;輸出轉(zhuǎn)矩較永磁式大(消耗功率相對較?。?;步距角較永磁式?。ㄒ话銥?.8度);斷電時無定位轉(zhuǎn)矩;啟動和運行頻率較高;發(fā)展較快的一種步進電動機。
步進電動機不能直接接到直流或交流電源上工作,使用專用的驅(qū)動電源(步進電動機驅(qū)動器)??刂破鳎}沖信號發(fā)生器)可以通過控制脈沖的個數(shù)來控制角位移量,從而達到準(zhǔn)確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達到調(diào)速的目的。