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什么是步進電機?
2021-12-24

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步進電機是以離散步長移動的直流電機。它們有多個線圈,這些線圈被組織成稱為“階段”的組。通過依次給每一相通電,電機將旋轉,一次一個步驟。

通過計算機控制的步進,您可以實現非常精確的定位和/或速度控制。因此,步進電機是許多精密運動控制應用的首選電機。

步進電機有許多不同的尺寸和樣式以及電氣特性。本指南詳細介紹了為工作選擇合適的電機所需的知識。

A 4-phase unipolar motor.

Animation from Wikimedia Commons

步進電機有什么用?
  • 定位– 由于步進電機以精確的可重復步驟移動,因此它們在需要精確定位的應用中表現出色,例如 3D 打印機、CNC、相機平臺和 X、Y 繪圖儀。一些磁盤驅動器還使用步進電機來定位讀/寫磁頭。
  • 速度控制– 精確的運動增量還允許對過程自動化和機器人技術的轉速進行出色的控制。
  • 低速扭矩– 普通直流電機在低速時沒有很大的扭矩。步進電機在低速時具有最大扭矩,因此它們是需要高精度低速應用的理想選擇。

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它們的局限性是什么?
  • 低效率——與直流電機不同,步進電機的電流消耗與負載無關。當他們根本不做任何工作時,他們會汲取最大的電流。因此,它們往往很熱。
  • 有限的高速扭矩– 一般來說,步進電機在高速時的扭矩比低速時的扭矩小。一些步進器經過優化以獲得更好的高速性能,但它們需要與合適的驅動器配對才能實現該性能。
  • 無反饋——與伺服電機不同,大多數步進電機沒有整體位置反饋。盡管運行“開環”可以達到很高的精度。為了安全和/或建立參考位置,通常需要限位開關或“歸位”探測器。
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