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步進(jìn)電機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)

　　

步進(jìn)電機(jī)的簡單定義：
步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為不連續(xù)的機(jī)械運(yùn)動的機(jī)電裝置。
當(dāng)施加適當(dāng)?shù)碾娒}沖指令時，電機(jī)轉(zhuǎn)子的出軸或外轉(zhuǎn)子將會以不連續(xù)的步進(jìn)增量旋轉(zhuǎn)。
步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)與施加的脈沖之間有幾個方面的直接關(guān)系：
首先步進(jìn)電機(jī)所加脈沖的順序直接決定著步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向。
其次步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的速度取決于步進(jìn)電機(jī)所加脈沖的頻率，而步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度或者圈數(shù)和所加的脈沖數(shù)成正比。

步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)：
1． 步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度正比于脈沖數(shù)；
2． 步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)的時候具有最大的轉(zhuǎn)矩（當(dāng)繞組激磁時）；
3． 由于每步的精度在 3%-5%，而且不會將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運(yùn)動的重 復(fù)性；
4． 優(yōu)秀的起停和反轉(zhuǎn)響應(yīng)；
5． 由于沒有電刷，可靠性較高，因此步進(jìn)電機(jī)的壽命僅僅取決于軸承的壽命；
6． 步進(jìn)電機(jī)的響應(yīng)僅由數(shù)字輸入脈沖確定，因而可以采用開環(huán)控制，這使得步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)可以比較簡單而且控
制成本
7． 僅僅將負(fù)載直接連接到步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上也可以極低速的同步旋轉(zhuǎn)。
8． 由于步進(jìn)電機(jī)速度正比于脈沖頻率，因而有比較寬的轉(zhuǎn)速范圍。

缺點(diǎn)：
1． 如果步進(jìn)電機(jī)控制不當(dāng)容易產(chǎn)生共振；
2． 難以運(yùn)轉(zhuǎn)到較高的轉(zhuǎn)速。

開環(huán)控制：
步進(jìn)電機(jī)最有意義的一個優(yōu)點(diǎn)就是在開環(huán)系統(tǒng)里可以實(shí)現(xiàn)精確的控制。開環(huán)控制意味著不需要關(guān)于（轉(zhuǎn)子）
位置方面的反饋信息。這種控制避免了使用昂貴的傳感器以及象光學(xué)編碼器這樣的反饋設(shè)備，因為只需要
跟蹤輸入的步進(jìn)脈沖就可以知道你（步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子）的位置。

步進(jìn)電機(jī)的種類
步進(jìn)電機(jī)有三個基本
磁阻變化式/反應(yīng)式/感應(yīng)式
永磁式
混合式/永磁感應(yīng)子式

1． 反應(yīng)式
這種類型的步進(jìn)電機(jī)出現(xiàn)的時間較早，從結(jié)構(gòu)方面講，這也許是最容易理解的電機(jī)。這種步進(jìn)電機(jī)
由帶齒的軟磁鐵芯轉(zhuǎn)子和帶繞組的定子組成。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)定子繞組直流電激磁時，相應(yīng)的極就被磁化。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的齒
被吸向激磁的定子極時，就產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)。

2． 永磁式
永磁式步進(jìn)電機(jī)是一種低成本、低分辨率形式的步進(jìn)電機(jī)。該步進(jìn)電機(jī)典型的步距角是 7.5 度到 15 度
（48-20 步/轉(zhuǎn)）。顧名思義，永磁式樣是在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中增加了永磁體，和反應(yīng)式相比其轉(zhuǎn)子上不再有齒條，
替代的是采用 N 極和 S極（沿軸向）交替平行放置充磁磁條的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式。和反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)相比，永磁式步進(jìn)電機(jī)顯示
了力矩較高的特點(diǎn)。

3． 混合式
混合式步進(jìn)電機(jī)比永磁式步進(jìn)電機(jī)要貴很多，而在每步的分辨率、力矩以及速度方面的性能也比永磁式步進(jìn)電機(jī)好得多。一般
下混合式步進(jìn)電機(jī)的步距角是從 3.6 度到 0.9 度（100-400 步/轉(zhuǎn)）。混合式步進(jìn)電機(jī)集中了反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)和永磁式步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。

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