步進(jìn)電機(jī)是最安靜的微電機(jī)類型之一，也是最強(qiáng)大的電機(jī)之一，高扭矩的步進(jìn)電機(jī)用于高精度機(jī)械，如機(jī)械臂和醫(yī)療掃描儀，還可用于精準(zhǔn)移動(dòng)大型物體，例如車門或窗戶。步進(jìn)電機(jī)是由直流脈沖串驅(qū)動(dòng)的高極數(shù)直流電機(jī)，機(jī)械設(shè)計(jì)人員經(jīng)常根據(jù)最大電機(jī)額定速度(通常為3000rpm)和電機(jī)扭矩與速度曲線創(chuàng)建設(shè)計(jì)用于在相對(duì)較高的 rpm下使用步進(jìn)電機(jī)的系統(tǒng)。

步進(jìn)電機(jī)和混合式步進(jìn)電機(jī)有什么區(qū)別?

    步進(jìn)電機(jī)有兩種類型：混合動(dòng)力和高扭矩，前者的特點(diǎn)是一系列用銅線包裹的線圈和磁鐵，而后者則由堅(jiān)固的鋼線圈和磁鐵組成。一般來說，混合動(dòng)力電機(jī)提供更好的氣流和壽命，而高扭矩電機(jī)具有更大的馬力，更適合高性能應(yīng)用，一些步進(jìn)電機(jī)還采用混合設(shè)計(jì)。

    最常見的交流電機(jī)類型之一是混合式步進(jìn)電機(jī)，這些電機(jī)用于一體式和內(nèi)置交流系統(tǒng)。它們旨在移動(dòng)大型風(fēng)扇和小型電機(jī)，使其用途廣泛。它們還以其高扭矩和高速度而聞名，這使得它們比傳統(tǒng)的交流電機(jī)更高效。

步進(jìn)電機(jī)扭矩大嗎?

    步進(jìn)電機(jī)通常用于需要高扭矩的設(shè)備中，例如，步進(jìn)電機(jī)通常用于打開和關(guān)閉汽車的尾門，在這種情況下，盡管用于保持其關(guān)閉的彈簧機(jī)構(gòu)的力，高扭矩對(duì)于提供足夠的強(qiáng)度來打開和關(guān)閉后擋板是必要的。在其他應(yīng)用中，例如老式相機(jī)，步進(jìn)電機(jī)用于將膠片移動(dòng)通過相機(jī)機(jī)身。

    當(dāng)想到電機(jī)時(shí)，可能會(huì)想到沿線性方向移動(dòng)的設(shè)備。但是電機(jī)也可以以圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，通常用于 3D 打印機(jī)、CNC 機(jī)器和其他自動(dòng)化機(jī)器等設(shè)備，它們通常與一組齒輪一起使用，這使它們能夠?qū)崿F(xiàn)非常高的扭矩水平。

    有沒有想過在加熱和冷卻系統(tǒng)中移動(dòng)空氣的電機(jī)是如何產(chǎn)生如此強(qiáng)大的氣流的?答案在于其組件的設(shè)計(jì)。步進(jìn)電機(jī)旨在產(chǎn)生高扭矩，同時(shí)使用最少的能量，這使他們可以移動(dòng)大量空氣，同時(shí)還可以減少能源費(fèi)用。

什么是混合式步進(jìn)電機(jī)?

    混合式步進(jìn)電機(jī)使用混合式變速器或混合式步進(jìn)系統(tǒng)來增加電機(jī)的功率和扭矩，這種混合傳動(dòng)系統(tǒng)允許電機(jī)像傳統(tǒng)的或線性的步進(jìn)電機(jī)一樣工作，只在一個(gè)方向上移動(dòng)，但也允許它像直流電機(jī)一樣工作，在兩個(gè)方向上移動(dòng)。

    這種混合系統(tǒng)允許混合步進(jìn)電機(jī)具有更精細(xì)的分辨率或步長(zhǎng)，從而提高電機(jī)的性能和效率，結(jié)果是步進(jìn)電機(jī)比傳統(tǒng)的或線性步進(jìn)電機(jī)更強(qiáng)大，但使用的能量更少。

    混合式步進(jìn)電機(jī)結(jié)合了傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的最佳特性，提供更高的扭矩、更高的速度和更長(zhǎng)的使用壽命。混合步進(jìn)具有纏繞在磁芯上的導(dǎo)線繞組，當(dāng)電流施加到繞組時(shí)，磁場(chǎng)會(huì)導(dǎo)致鐵芯旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致線圈旋轉(zhuǎn)和軸移動(dòng)。與在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子周圍使用一系列固定繞組的傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)不同，混合式步進(jìn)電機(jī)結(jié)合了傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的最佳特性，可提供更高的扭矩、更高的速度和更長(zhǎng)的使用壽命。

為什么步進(jìn)電機(jī)無法在高速下產(chǎn)生高扭矩?

    限制步進(jìn)電機(jī)在高速下產(chǎn)生扭矩的另一個(gè)因素是繞組中的電流上升速率 (dI/dt)，它與施加的電壓 (V) 成正比，與電機(jī)的電感 (L) 成反比。當(dāng)提高步進(jìn)電機(jī)的速度時(shí)，扭矩會(huì)降低，這是因?yàn)椴竭M(jìn)不能在高速下產(chǎn)生大量扭矩，如果降低速度，扭矩會(huì)增加。

結(jié)論

    步進(jìn)電機(jī)性能最重要的特性是精確定位、良好的失速扭矩和良好的低速扭矩，但有些應(yīng)用需要在高速下提供高扭矩，并且設(shè)計(jì)/控制規(guī)范要求使用步進(jìn)電機(jī)。雖然步進(jìn)電機(jī)在高速下產(chǎn)生高扭矩的能力并不出名，但這可以在某些應(yīng)用中使用。