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步进电机可根据电机结构和驱动架构来分类

步进电机可根据电机结构和驱动架构来分类

步进电机可以根据电机结构、驱动架构和步进方式来分类。步进电机的结构有好几种,包括可变磁阻、永磁和混合式永磁 ,永磁步进电机的成本很低,多半用于价格低廉的消费性产品。混合式步进电机的价格略高,是工业移动控制应用最常见的电机。可变磁阻电机通常有3或5个相位,需要采用不同的驱动电路架构。

永磁式步进电机一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度;反应式步进电机一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大。反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成,定子上有多相励磁绕组,利用磁导的变化产生转矩。

混合式步进电机则混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相:两相步进角一般为1.8度,而五相步进角一般为0.72度。这种步进电机应用最为广泛,一直以高精尖技术领先于电机同行业的山社电机混合型步进电机采用稀土永磁材料制造,与其它品牌步进电机相比具有电磁损耗小,转换效率高,动态特性好等优势。

单极性和双极性是步进电机最常采用的两种驱动架构。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,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。

双极性步进电机的驱动电路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,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,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,所以它不像单极性驱动电路一样需要箝位电路。