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步进电机由定子和转子两部分组成。以二相步进电机为例,定子上有两组相对的磁极,每对磁极缠有同一绕组,形成一相。定子和转子上分布着大小、间距相同的多个小齿。当步进电机某一相通电形成磁场后,在电磁力的作用下,转子被强行推动到X大磁导率(或X小磁阻)的位置。步进电机接收到一个脉冲信号,就驱动步进电机转过一个步距角θ,对于一个m相n拍的步进电机来说,每走完n拍,转子就转过一个齿距角φ,所以齿距角φ与步距角θ的关系为:
从控制原理上,步进电机可以分为反应式、永磁式和混合式步进电机三大类;按照控制绕组的相数可以分为两相、三相、四相……。
① 相数:产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数,用m表示。
② 拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态,或指步进电机走过一个齿距角所需脉冲数,用n表示。
③ 齿距角:步进电动机的转子上均匀地分布着许多小齿,相邻两个小齿的中心线间的角度称为齿距角,用φ表示。
④步距角:对应一个脉冲信号,步进电机转过的角位移,用θ表示。
本设计中用到的步进电机为两相步进电机。该步进电机转子共有50个齿,所以齿距角为7.2°。电机每相电流为0.2A,相电压为5V。
本设计中用到的步进电机的驱动电路图如图3.1所示
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