步进电动机种类繁多,按运动方式分为:旋转、直线和平面步进电动机三大类:按电动机输出转矩分为:快速和功率步进电动机:按转矩产生的工作方式分为:反应式、永磁式和混合式三类:按励不作方式分类磁组数又可分为:两相、三相、四相、五相和八相等:按电流极性分为:单极性和双极性。图给出了步进输出扭矩.谍电动机的主要分类方式,其中最常用的分类方式是按电率步进电动材动机转矩产生工作方式,混合式步进电动机是应用最为进广泛的步进电动机
破的分类五相:六相、八等。
按运动方式分类
不同类型的步进电动机有其各自独特的运行方式以实现各种复杂的运动形式。在旋转、直线、平面这种方式中,直线运动方式目前最为流行,很多步进电动机产品是直线步进电动机
旋转式步进电动机
旋转式步进电动机在电子专用设备和数控机床中应用广泛。它以自身的旋转做运动,通过传动零件使执行机构做旋转运动或直线移动。在数控设备中作为传动动力时,扭矩较小是其比较突出的弱点
2.直线步进电动机
直线步进电动机近些年发展很快,在电子工业、绘图机、激光加工以及自动化等设备中应用十分广泛。如图1-2所示,直线步进电动机能将旋转运动转变成直线运动,将电脉冲信号转换成微步直线运动。尤其是在需要精密直线运动的地方,采用直线步进电动机尤为节省成本且方便。直线步进电动机为一种直线增量运动的电磁执行元件,即使在开环条件下,无需直线位移传感器,也能够做到精确定位控制。直线步进电动机结构简单,定位精度高,可靠性好,是一种比较理想且易开发和推广的高精度直线运动驱动装置。
最初的直线步进电动机采用了一个滚珠螺母和丝杆的结合体,滚珠丝杆可使机械效率达到90%以上,尽管滚珠丝杄对于旋转运动转化成线性运动是一个高效的装置,但滚珠螺母很难校准,体积大而且费用较高。混合步进电动机目前采用的是梯形螺纹,尽管提供的效率20%~70%,但它具有设计简单、紧凑、实用性和可靠性强等优点
直线步进电动机的优点如下
①直接产生直线运动,不需要其他装置来转化
②在开环情况下产生精确定位,控制系统简单且易于实现。
③工作时累积误差较小
④系统结构简单耐用
⑤运行可靠,传递效率高,制造成本低,易于维护
直线步进电动机的缺点如下
①采用普通控制器,效率低,步矩固定
②输出功率有限,带负载能力十分有限
③响应有大的超调,从而造成电动机振荡
④在开环情况下,滚珠轴承摩擦负载增加了定位误差
3.平面步进电动机
平面步进电动机目前主要应用在半导体生产线和医疗仪器上等,特别适合于对定位和运动平稳性要求高的场合,工作效率高且所需工作空间很小。平面电动机通过气垫使动子支承起来,消除了机械摩擦,保证了很高的定位精度。传动机构为滑轨或气垫,不同于传统的滚珠丝杆等传动机构。它不仅能像普通直线步进电动机那样做直线运动,并且在高速度和高加速度时仍能保证精确的定位。它的优点主要有以下几点
①机构简单,只有少量精密件,加工成本低
②运动部件质量小,速度与加速度较高
③用气垫保持运动部件与固定部件之间的气隙,没有机械磨损,精度始终不变。
破的分类五相:六相、八等。
按运动方式分类
不同类型的步进电动机有其各自独特的运行方式以实现各种复杂的运动形式。在旋转、直线、平面这种方式中,直线运动方式目前最为流行,很多步进电动机产品是直线步进电动机
旋转式步进电动机
旋转式步进电动机在电子专用设备和数控机床中应用广泛。它以自身的旋转做运动,通过传动零件使执行机构做旋转运动或直线移动。在数控设备中作为传动动力时,扭矩较小是其比较突出的弱点
2.直线步进电动机
直线步进电动机近些年发展很快,在电子工业、绘图机、激光加工以及自动化等设备中应用十分广泛。如图1-2所示,直线步进电动机能将旋转运动转变成直线运动,将电脉冲信号转换成微步直线运动。尤其是在需要精密直线运动的地方,采用直线步进电动机尤为节省成本且方便。直线步进电动机为一种直线增量运动的电磁执行元件,即使在开环条件下,无需直线位移传感器,也能够做到精确定位控制。直线步进电动机结构简单,定位精度高,可靠性好,是一种比较理想且易开发和推广的高精度直线运动驱动装置。
最初的直线步进电动机采用了一个滚珠螺母和丝杆的结合体,滚珠丝杆可使机械效率达到90%以上,尽管滚珠丝杄对于旋转运动转化成线性运动是一个高效的装置,但滚珠螺母很难校准,体积大而且费用较高。混合步进电动机目前采用的是梯形螺纹,尽管提供的效率20%~70%,但它具有设计简单、紧凑、实用性和可靠性强等优点
直线步进电动机的优点如下
①直接产生直线运动,不需要其他装置来转化
②在开环情况下产生精确定位,控制系统简单且易于实现。
③工作时累积误差较小
④系统结构简单耐用
⑤运行可靠,传递效率高,制造成本低,易于维护
直线步进电动机的缺点如下
①采用普通控制器,效率低,步矩固定
②输出功率有限,带负载能力十分有限
③响应有大的超调,从而造成电动机振荡
④在开环情况下,滚珠轴承摩擦负载增加了定位误差
3.平面步进电动机
平面步进电动机目前主要应用在半导体生产线和医疗仪器上等,特别适合于对定位和运动平稳性要求高的场合,工作效率高且所需工作空间很小。平面电动机通过气垫使动子支承起来,消除了机械摩擦,保证了很高的定位精度。传动机构为滑轨或气垫,不同于传统的滚珠丝杆等传动机构。它不仅能像普通直线步进电动机那样做直线运动,并且在高速度和高加速度时仍能保证精确的定位。它的优点主要有以下几点
①机构简单,只有少量精密件,加工成本低
②运动部件质量小,速度与加速度较高
③用气垫保持运动部件与固定部件之间的气隙,没有机械磨损,精度始终不变。