步进电机是一种无刷同步DC电机。与许多其他标准电机不同,它不会连续旋转任何转数,直到传输到它的DC电压被切断。相反,步进电机是一种数字输入和输出设备,用于精确启动和停止。它们被构造成使得通过它们的电流影响一系列同相排列的线圈,这些线圈可以以快速的顺序打开和关闭。这使得电机每次旋转一小部分,这些单独的预定阶段就是我们所说的“步进”。
何为步进电机的工作原理:
1.在普通的有刷DC电机中,电压施加到端子上,这又导致线圈在固定的磁体外壳(定子)中高速旋转。
2.在这种设置中,旋转线圈(转子)实际上变成了一个电磁体,并根据我们熟悉的磁吸引和排斥原理在电机中心快速旋转。电刷(电触点)和旋转电开关的组合称为换向器,它能迅速改变流向线圈的电流方向。只要部件被提供足够的电压,这将产生转子线圈的连续单向旋转。
3.这种类型的电机的一个潜在缺点是,它将连续旋转任意圈数,直到电源被切断。这使得很难控制电机的精确停止点,使其不适合要求更高精度控制的应用。手动控制电机电源的开/关并不能给你提供进行精确运动所需的启停精度。
4.在步进电机中,设置是完全不同的。步进电机不是一个在固定磁体外壳中旋转的线圈转子,而是由一个固定的导线外壳(在这种情况下,是一个定子)围绕一系列在中心旋转的“齿状”电磁体构建而成。步进电机将步进电机驱动器控制的脉冲电流转换成齿轮状有齿组件围绕中心轴的精确单步运动。
5.这些步进电机脉冲中的每一个都将使转子精确而固定地移动一整圈。当电流在电机外依次排列的线圈之间切换时,旋转部分可以按要求完成全部或部分旋转,也可以在围绕旋转的任何一步意外停止。
6.最后,与普通DC有刷电机相比,步进电机的真正优势在于,它们可以快速地将自己定位到一个已知且可重复的位置或区间,然后根据需要保持该位置。这使得它们在机器人和印刷等高精度应用中非常有用。