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大佬带你谈谈步进电机,啥又是直流电机

来源: 21ic
2021-01-07
类别:基础知识
eye 18
文章创建人 拍明

原标题:大佬带你谈谈步进电机,啥又是直流电机

步进电机和直流电机是两种常见的电动机类型,它们在结构、工作原理、控制方式以及应用领域上都有着显著的区别。以下是对这两种电机的详细介绍:

步进电机

  1. 定义:步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号,转子就转动一个角度或前进一步,其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比。因此,步进电动机又称脉冲电动机。

  2. 工作原理:步进电机基于电磁学原理,将电能转为机械能。它又称为脉冲电机,基于最基本的电磁铁原理,是一种可以自由回转的电磁铁,其动作原理是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。

  3. 特点

    • 可以实现电机转速和位置的精确控制,一般步进电机的精度为步进角的5%之内,且不累积误差。

    • 必须加驱动才可以运转,驱动信号必须为脉冲信号。没有脉冲信号时,步进电机静止;如果加入适当的脉冲信号,就会以一定的角度(称为步距角)转动。

    • 改变脉冲的顺序,可以方便地改变转动的方向。

    • 步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声。此外,步进电机的力矩会随转速的升高而下降。

  4. 应用:步进电机在数字化制造时代发挥着重大的用途,随着数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高,步进电机在更多的领域得到了应用,如3D打印机、数控机床、摄像机云台、机器人关节等需要精确定位的地方。

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直流电机

  1. 定义:直流电机是指能将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。

  2. 工作原理:直流电动机的工作原理是将直流电源通过电刷接通电枢绕组,使电枢导体有电流流过。电机内部有磁场存在,载流的转子(即电枢)导体将受到电磁力的作用(f=Blia,左手定则)。所有导体产生的电磁力作用于转子,使转子旋转,以拖动机械负载。

  3. 分类:直流电机分为直流有刷电机和直流无刷电机。一般所说的直流电机指的是直流有刷电机。直流无刷电机是步进电机的一种特殊类型,但由于其运动特点与直流有刷电机相差很大,因此被单独分类。

  4. 特点

    • 直流电机具有良好的启动和调速性能,因此常应用于对启动和调速有较高要求的场合,如大型可逆式轧钢机、矿井卷扬机、宾馆高速电梯等。

    • 直流有刷电机只要加上合适的电压就会转,但转动的圈数难以精确控制。而无刷直流电动机既保持了传统直流电机良好的调速性能,又具有无滑动接触和换向火花、可靠性高、使用寿命长及噪声低等优点。

  5. 应用:直流电机在航空航天、数控机床、机器人、电动汽车、计算机外围设备和家用电器等方面都获得了广泛应用。

综上所述,步进电机和直流电机在结构、工作原理、控制方式以及应用领域上都有着显著的区别。选择哪种类型的电机取决于具体的应用需求和工作环境。


责任编辑:David

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