步进电机相数如何选择

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 。
【步进电机相数如何选择】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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