這些電機(jī)以受控方式逐步旋轉(zhuǎn)，重要的是，軸的這種精確運(yùn)動(dòng)是在不使用任何反饋系統(tǒng)的情況下實(shí)現(xiàn)的。是不是很有趣?但你認(rèn)為造成這一切的原因是什么?在本教程中，我們將僅討論該主題。

什么是步進(jìn)電機(jī)?

如您所知，步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖轉(zhuǎn)換為軸的步進(jìn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的直流電機(jī)類(lèi)型。

與其他直流電機(jī)不同，該電機(jī)有一個(gè)永磁轉(zhuǎn)子，當(dāng)定子通電時(shí)運(yùn)行。定子的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于普通的直流電機(jī)。唯一的區(qū)別是這種電機(jī)的定子有機(jī)械齒。在將微控制器產(chǎn)生的脈沖傳遞給定子之后，這些齒與轉(zhuǎn)子的齒對(duì)齊。

微控制器產(chǎn)生的脈沖序列允許電機(jī)的軸以離散的步長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)。這個(gè)電機(jī)使用一定數(shù)量的這樣的脈沖來(lái)完成一圈，這些脈沖也負(fù)責(zé)控制電機(jī)的速度。增加輸入脈沖的頻率可以增加電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速。

下圖為步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：

步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：

1、步進(jìn)電機(jī)的壽命

如果我們檢查步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)除了這個(gè)軸承之外，運(yùn)動(dòng)部件沒(méi)有任何摩擦，所以這就是步進(jìn)電機(jī)能夠長(zhǎng)期存在的原因。但同樣，電機(jī)的使用很重要。任何電機(jī)的壽命取決于我們?nèi)绾问褂秒姍C(jī)。更嚴(yán)格的使用電機(jī)會(huì)影響電機(jī)的壽命。

2、保持轉(zhuǎn)矩中的步進(jìn)電機(jī)

任何電機(jī)的保持轉(zhuǎn)矩都是一個(gè)非常重要的參數(shù)。它應(yīng)該盡可能高。

保持扭矩是電機(jī)在給電機(jī)繞組通電后保持其原始位置的能力，即使在電機(jī)軸上施加了很大的力時(shí)也是如此。

它也被稱(chēng)為電機(jī)的停轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。重要的是，步進(jìn)電機(jī)具有另一種能力，即當(dāng)沒(méi)有電流流過(guò)繞組時(shí)，使轉(zhuǎn)子保持在同一位置，這稱(chēng)為電機(jī)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

3、步進(jìn)電機(jī)的維護(hù)成本

與其他電機(jī)不同，這種類(lèi)型的電機(jī)不會(huì)增加您的維護(hù)成本，原因是步進(jìn)電機(jī)是一種無(wú)刷電機(jī)。與其他電機(jī)不同，在此電機(jī)中，您無(wú)需反復(fù)更換電刷。并且因此，我們可以說(shuō)，這種類(lèi)型的電機(jī)具有低維護(hù)成本。

4、步進(jìn)電機(jī)的重復(fù)性

這是步進(jìn)電機(jī)的最佳特性之一。步進(jìn)電機(jī)在繞完一圈后有能力回到原來(lái)的位置。這種類(lèi)型的電機(jī)的這一特性使它們?cè)诰_速度是優(yōu)先考慮的應(yīng)用中更精確和最有用的電機(jī)。

5、出色的低速扭矩

步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)產(chǎn)生高扭矩。這使其更適合需要高精度和高扭矩的應(yīng)用

6、成本和復(fù)雜性中的步進(jìn)電機(jī)

如果您正在尋找能夠更準(zhǔn)確地控制物體的電機(jī)，那么這是您的最佳選擇。正如我們所討論的，步進(jìn)電機(jī)在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)上運(yùn)行，這意味著，與其他電機(jī)不同，步進(jìn)電機(jī)不需要編碼器，這使得步進(jìn)電機(jī)比其他電機(jī)更簡(jiǎn)單、更便宜。

步進(jìn)電機(jī)的缺點(diǎn)

1、效率低

正如我們之前所討論的，步進(jìn)電機(jī)的電流比其他類(lèi)型的電機(jī)大得多，這使得步進(jìn)電機(jī)的效率降低，并且電機(jī)中的振動(dòng)也是由同樣的問(wèn)題引起的。

扭矩隨著速度的增加而迅速下降

隨著電機(jī)速度的增加，步進(jìn)電機(jī)的扭矩開(kāi)始減小。因此，如果您正在尋找在高速下提供高扭矩的電機(jī)，那么選擇該電機(jī)可能不是您的正確選擇。您可以改用伺服電機(jī)。

2、低準(zhǔn)確度

是的，你已經(jīng)看清楚了，如果我們比較伺服電機(jī)，那么步進(jìn)電機(jī)的精度會(huì)更低，但是如果我們修改步進(jìn)電機(jī)，那么損失是可以克服的。但同樣，修改意味著它會(huì)增加電機(jī)的成本以及后來(lái)的應(yīng)用成本。

步進(jìn)電機(jī)中未使用反饋指示錯(cuò)過(guò)步驟

讀完這一點(diǎn)后，你可能會(huì)想，如果沒(méi)有反饋系統(tǒng)是一個(gè)缺點(diǎn)，那我為什么要在優(yōu)點(diǎn)部分提到它呢?您的問(wèn)題是絕對(duì)正確的，下面將回答問(wèn)題。

如果電機(jī)在其軸上以最佳重量運(yùn)行，則電機(jī)將完美運(yùn)行。

但是如果負(fù)載很高，電機(jī)會(huì)嘗試快速移動(dòng)，這可能會(huì)導(dǎo)致電機(jī)跳步。

并且由于系統(tǒng)中沒(méi)有反饋路徑來(lái)跟蹤這種變化，因此它將啟動(dòng)電機(jī)，使其稍微超出在其初始狀態(tài)下所做的調(diào)整。

重要的是，如果我們不注意這個(gè)變化，應(yīng)用程序就會(huì)開(kāi)始失敗。

這就是為什么沒(méi)有反饋系統(tǒng)會(huì)影響電機(jī)的精度，但可以使用外部編碼器解決這個(gè)問(wèn)題。

結(jié)論

所以，在這篇博客中，我們了解了什么是步進(jìn)電機(jī)以及它的優(yōu)缺點(diǎn)。

我希望你喜歡我的介紹，如果有任何疑問(wèn)，請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論部分告訴我們。在我的下一篇博客中，我們將討論步進(jìn)電機(jī)的類(lèi)型。