步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。通俗一點講:當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號,它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(即步進角)。您可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時您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。
雖然步進電機已被廣泛地應(yīng)用,但步進電機并不能像普通的直流電機,交流電機在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進電機卻非易事,它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。
步進電機又稱為脈沖電機,基于最基本的電磁鐵原理,它是一種可以自由回轉(zhuǎn)的電磁鐵,其動作原理是依靠氣隙磁導(dǎo)的變化來產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。
步進電機的分類,哪些能拆,哪些不能拆
步進電機從從其結(jié)構(gòu)形式上可分為反應(yīng)式步進電機(Variable Reluctance,VR)、永磁式步進電機Permanent Magnet,PM)、混合式步進電機(Hybrid Stepping,HS)、單相步進電機、平面步進電機等多種類型,常用的步進電機中以反應(yīng)式步進電機和混合式步進電機兩種;反應(yīng)式步進電機能拆,混合式步進電機千萬不能拆,一拆就悲劇了,輕則扭矩打?qū)φ郏貏t完全變成擺飾。
所有使用永磁性材料的部件,如揚聲器、指針萬用表、永磁電機……除非萬不得已,不要拆開磁路,否則“磁性減弱”,不能恢復(fù)。
為什么有的步進電機不能拆
主要是混合式的使用了強磁鋁鎳鈷材料,這種材料是耐高溫的,高溫不退磁,在生產(chǎn)時候把它充到飽和狀態(tài)了,如果拆開了,磁路不再閉合,磁芯會減弱,需要特殊的充磁設(shè)備,普通人無法解決的,如果使用了釹鐵硼材料的,拆開一般問題不大;但是永磁混合式步進電機(常見的1.8度、0.72度的)轉(zhuǎn)子不能拿出來,否則就會退磁的,除非你有充磁機可以重新充磁。
步進電機主要由兩部分構(gòu)成:定子和轉(zhuǎn)子,它們均由磁性材料組成。以三相步進電機為例,其定子和轉(zhuǎn)子上分別有六個、四個磁極。
常用的步進電機從原理上講,分反應(yīng)式步進電機和混合式步進電機兩種,反應(yīng)式步進電機能拆,混合式步進電機千萬別拆,一拆就悲劇,輕者扭矩打?qū)φ郏卣咄耆蓴[飾。主要是混合式的使用了強磁鋁鎳鈷材料,這種材料是耐高溫的,高溫不退磁,在生產(chǎn)時候把它充到飽和狀態(tài)了,如果拆開了,磁路不再閉合,磁芯會減弱,需要特殊的充磁設(shè)備,普通人無法解決的,如果使用了釹鐵硼材料的,拆開一般問題不大。
永磁混合式步進電機(常見的1.8度、0.72度的)轉(zhuǎn)子不能拿出來,否則會退磁的。除非你有充磁機重新充磁。
從前聽過一種說法,修理機械表頭時,磁鐵拿出來后要用軟鐵短路NS極,這樣不會失磁,但是步進電機這樣操作是還是有點麻煩的,畢竟比較精密。
如果一定要拆,準備好磁“短路”工具即可。同樣道理拆指針式萬用表,磁路拆開導(dǎo)致磁密下降,表頭的靈敏度會下降,造成誤差非常大,同樣是用磁“短路”的方法拆。必須拆開磁路時,應(yīng)該事先“磁短路”,即用軟鐵材料搭在磁鐵的兩個磁極上,使磁通從軟鐵材料中通過而不降低,才可以拆開磁間隙。裝回去時,也是先裝好磁間隙,再去掉“磁短路”。不過,有時“磁短路”很困難,對于步進電機來說,“磁短路”使用的工具內(nèi)徑一定要與電機定子內(nèi)徑相等,只允許幾絲誤差,此工具即使在車床上加工也是比較困難的。
現(xiàn)在的永磁混合式步進電機,體積小,功率大,磁路間隙小,只有幾絲,需要準備一個磁“短路”器件來塞入塞滿磁路間隙,比如準備一個與定子內(nèi)徑相同的(與轉(zhuǎn)子能夠有間隙松配合的)鐵筒。可不是薄壁的鐵筒,筒壁厚度至少8~10mm。也不是將超薄鐵筒插入間隙,是將筒端靠在定子上,讓筒和定子大體同心,然后將轉(zhuǎn)子順軸向從定子中移動到鐵筒中。
曾經(jīng)拆過一個印刷轉(zhuǎn)子的電機,內(nèi)部磁鋼上繞有充磁線圈。即使退磁,如果電機本身力矩余量大,并不影響使用。但是萬用表精確測量,誤差就明顯偏大了。
所有使用永磁性材料的部件,如揚聲器、指針萬用表、永磁電機……除非萬不得已,不要拆開磁路,否則“磁性減弱”,不能恢復(fù)。