步進電機電磁損耗小,轉換效率高,動態特性好,控制方案集成度高,設計靈活,控制穩定,定位準確等特點,正是由於這些優點的存在,所以在日常生活中應用比較廣泛,那麼步進電機的工作原理和發熱原理是怎樣的呢?
步進電機工作原理
通常,電動機的轉子是永磁體,當電流流過定子繞組時,定子繞組會產生矢量磁場,磁場將驅動轉子旋轉一個角度,以使轉子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致,當定子的矢量磁場旋轉一個角度時,轉子也與磁場旋轉一個角度,每次輸入電脈衝時,電動機都會旋轉角度向前移動一步,其輸出角位移與輸入脈衝數成正比,速度與脈衝頻率成正比,改變繞組通電順序,電動機將反轉,因此可用控制脈衝數量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉動。
步進電機發熱原理
通常看到的所有電動機內部都具有鐵芯和繞組線圈,繞組有電阻,通電會產生損耗,損耗與電阻和電流的平方成正比,這就是我們通常所說的銅損,如果電流不是標準的直流電或正弦波,則還會發生諧波損耗,鐵芯具有磁滯渦流效應,還會在交變磁場中產生損耗,它的大小與材料,電流,頻率和電壓有關,這稱為鐵損,銅損和鐵損會以發熱的形式出現,從而影響電動機的效率。
步進電動機通常以相對較低的效率,相對較大的電流和高諧波分量來追求定位精度和力矩輸出,電流交替的頻率也隨速度而變化。 因此,因而步進電機普遍存在發熱情況,且情況比一般交流電機嚴重。