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步進電機的相數選擇


選擇步進電機時首先要考慮各種步進電機的優缺點,在這里先介紹不同相數的步進電機的優缺點:

兩相永磁式(PM)型步進電機

⑴優點

①便宜。一般比同等大小的混合式(HB)型步進電機的價格低1/2

②跟混合式(HB)型步進電機比較,氣隙大,爪級構造,步距角度大,即同一轉速情況下,想切換的次數小、噪音較低。

⑵缺點:

①因分辨率低(步距角7.5°比較大)的關系,位置定位誤差比混合式(HB)型步進電機要差,特別是1相激磁時的角度精度會更差。半步距的位置精度一般不好,永磁式(PM)型步進電機位置定位非2相激磁,要達到滿意的位置精度一般很難,低速范圍(在200rpm以下)的轉矩波動大。

②因氣隙大,爪級的根部容易產生磁飽和,從而造成輸出轉矩小。

③軸承采用金屬滑動軸承,壽命短。

④轉子一般使用鐵氧體磁極,溫度特性不好,如長期使用,轉矩下降比混合式(HB)型步進電機要大。


兩相混合式(HB)型步進電機

⑴優點:

①分辨率高(一般步距角1.8°的較多)而被廣泛使用。

②轉矩大。

③與多相混合式(HB)型步進電機比較,驅動功率管用量多,但價格便宜。

⑵缺點:

①特別低速時振動大,60rpm附近容易產生共振。

②高速時的噪音大。

③跟多相混合式(HB)型步進電機比較,半步進時的轉矩波動大(1:1.14)。

④相同步距角的步進電機與多相電機比較,線圈阻抗大,高速時轉矩小。


三相混合式(HB)型步進電機

⑴優點:

①分辨率是兩相電機的1.5倍,能進行高精度位置定位。

②定子的主級數為6,交鏈磁通大,而且兩相激磁時的轉矩合成效率比兩相電機好,轉矩較高。

③能Y接線或△接線,3端子6個功率管,比兩相電機8個功率管少。

④因三相結構關系,激磁電流的三次諧波被抵消,振動和早已比兩相電機小。

⑤齒槽轉矩由兩相電機的4次諧波變為三相電機的6次諧波,齒槽轉矩比兩相電機小。

⑵缺點:

若為12主極,則比兩相電機的8主極結構要復雜。


三相混合式(PM)型步進電機

⑴優點:

①分辨率為兩相PM型步進電機1.5倍多。

②振動、噪音比兩相PM型步進電機或兩相HB型步進電機小。

③高速轉矩比兩相PM型步進電機大。

④比HB型步進電機便宜

⑤三相電機的驅動優點是只用6個功率管驅動。

⑵缺點:

比兩相PM型步進電機結構復雜。

要依據以上特點,正確選擇合適用途的步進電機種類,最初正確的選擇可避免因使用不當出現的麻煩。如希望正確選用電機種類,應該注意負載要求的輸出轉矩或步距角及最佳的驅動方式。

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