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步进电机的相数选择


选择步进电机时首先要考虑各种步进电机的优缺点,在这里先介绍不同相数的步进电机的优缺点:

两相永磁式(PM)型步进电机

⑴优点

①便宜。一般比同等大小的混合式(HB)型步进电机的价格低1/2

②跟混合式(HB)型步进电机比较,气隙大,爪级构造,步距角度大,即同一转速情况下,想切换的次数小、噪音较低。

⑵缺点:

①因分辨率低(步距角7.5°比较大)的关系,位置定位误差比混合式(HB)型步进电机要差,特别是1相激磁时的角度精度会更差。半步距的位置精度一般不好,永磁式(PM)型步进电机位置定位非2相激磁,要达到满意的位置精度一般很难,低速范围(在200rpm以下)的转矩波动大。

②因气隙大,爪级的根部容易产生磁饱和,从而造成输出转矩小。

③轴承采用金属滑动轴承,寿命短。

④转子一般使用铁氧体磁极,温度特性不好,如长期使用,转矩下降比混合式(HB)型步进电机要大。


两相混合式(HB)型步进电机

⑴优点:

①分辨率高(一般步距角1。8°的较多)而被广泛使用。

②转矩大。

③与多相混合式(HB)型步进电机比较,驱动功率管用量多,但价格便宜。

⑵缺点:

①特别低速时振动大,60rpm附近容易产生共振。

②高速时的噪音大。

③跟多相混合式(HB)型步进电机比较,半步进时的转矩波动大(1:1.14)。

④相同步距角的步进电机与多相电机比较,线圈阻抗大,高速时转矩小。


三相混合式(HB)型步进电机

⑴优点:

①分辨率是两相电机的1.5倍,能进行高精度位置定位。

②定子的主级数为6,交链磁通大,而且两相激磁时的转矩合成效率比两相电机好,转矩较高。

③能Y接线或△接线,3端子6个功率管,比两相电机8个功率管少。

④因三相结构关系,激磁电流的三次谐波被抵消,振动和早已比两相电机小。

⑤齿槽转矩由两相电机的4次谐波变为三相电机的6次谐波,齿槽转矩比两相电机小。

⑵缺点:

若为12主极,则比两相电机的8主极结构要复杂。


三相混合式(PM)型步进电机

⑴优点:

①分辨率为两相PM型步进电机1。5倍多。

②振动、噪音比两相PM型步进电机或两相HB型步进电机小。

③高速转矩比两相PM型步进电机大。

④比HB型步进电机便宜

⑤三相电机的驱动优点是只用6个功率管驱动。

⑵缺点:

比两相PM型步进电机结构复杂。

要依据以上特点,正确选择合适用途的步进电机种类,最初正确的选择可避免因使用不当出现的麻烦。如希望正确选用电机种类,应该注意负载要求的输出转矩或步距角及最佳的驱动方式。

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