看懂的美国AB电机入门指南参考

    看懂的美国AB电机入门指南参考
    美国AB电机是种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。
    美国AB电机种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗点讲：当步进驱动器接收到个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动个固定的角度（即步距角）。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
    虽然美国AB电机已被广泛地应用，但步进电机并不能像普通的直流电机，交流电机可以用电源直接驱动使用。它必须由控制器（步进脉冲发生器），驱动器（环形分配器+功率放大电路）组成驱动控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多知识。
    美国AB电机的分类
    美国AB电机从其结构形式上可分为反应式步进电机（Variable Reluctance，VR）、永磁式步进电机Permanent Magnet , PM）、混合式步进电机（Hybrid, HB）。
    反应式：定子上有绕组、转子由软磁材料组成。其特点是结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°，但动态差、效率低、发热大，性难。
    永磁式：永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大（般为7.5°或15°）。
    混合式：混合式步进电机综合了反应式和永磁式的，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态好，步距角小（般两相1.8°或0.9°，三相1.2°或0.6° ，五相0.72°或0.36° ），但结构复杂、成本相对较高。
    美国AB电机的工作原理
    A、安培定则（右手螺旋定则）
    用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向致，那么大拇指所指的那端是通电螺线管的N极。
    B、磁铁的特点
    同性相斥，异性相吸。
    步进电机的构造
    由转子（转子铁芯、永磁体、转轴、滚珠轴承），定子（绕组、定子铁芯），前后端盖组成。zui典型两相混合式步进电机的定子有8个大齿，40个小齿，转子有50个小齿；三相电机的定子有9个大齿，45个小齿，转子有50个小齿。
    步进电机主要参数
    步进电机的相数：电机内部的线圈组数，目前常用的有两相、三相、五相步进电机。
    步进电机的机座号：指电机的外径（mm），混合式步进电机般有20、25、28、35、39、42、57、60、86、110、130、150等。
    步距角：对应个脉冲信号，电机转子转过的角位移。
    额定电流：在保持正常温度下，电机能够安全运行的限定电流，通常建议在额定电流的70%~90% 下使用。
    保持转矩( HOLDING TORQUE )：步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。
    定位转矩( DETENT TORQUE )：电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩。
    运行矩频特性：电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与频率关系的曲线 。
    美国AB电机的特点
    1、般美国AB电机的精度为步距角的3-5%，且位置误差不累积；
    2、步进电机外表允许的zui高温度取决于不同电机磁性材料的退磁点（缘等），般步进电机耐热缘等为B（130℃），所以步进电机外表温度在摄氏80-90度*正常。电机的缘等般有5等（A,E,B,F,H ）；
    3、步进电机的力矩会随转速的升高而下降，并且没有过载能力（高频无力，无过载能力）；
    4、即使在无励磁的情况下，步进电机也具有定的自锁能力。（DETENT TORQUE ）
    5、空载启动频率：即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。 步进电机的启动速度般在10~100RPM，伺服电机的启动速度般在100~300RPM。根据电机大小和负载情况而定，大电机般对应较低的启动速度；
    6、低频振动：步进电动机以连续的步距状态边移动边重复运转。其步距状态的移动会产生单步距响应 ，当电机输入频率等于步进电机的固有频率时，产生共振。电机驱动电压越高，电机电流越大，负载越轻，电机体积越小，则共振区向上偏移，反之亦然。步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点，克服两相混合式步进电机在低速运转时的振动和噪声方法：
    a、通过改变减速比等机械传动避开共振区；
    b、采用带有细分功能的驱动器；
    c、换成步距角更小的步进电机；
    d、选用电感较大的电机；
    e、换成交流伺服电机，几乎可以*克服震动和噪声，但成本高；
    f、采用小电流、低电压来驱动；
    g、在电机轴上加磁性阻尼器；
    7、中高频稳定性
    8、控制方便：转速和脉冲频率成正比，位移量与脉冲个数成正比。改变脉冲的频率和个数可以控制转速和位移，改变脉冲的顺序可以改变转动的方向。
    美国AB电机单步响应过程
    1、美国AB电机收到单个步进脉冲从静止状态加速转向下个停止位置；
    2、电机加速通过停止位置，并过冲个角度，然后被反向拉回；
    3、在电机内部摩擦力的作用下，通过阻尼振荡电机zui终稳定在设定的停止位置。
    美国AB电机动态运行力矩速度
    自启动区域：电机可以直接启动和停止的区域。
    牵入力矩（启动力矩）：已励磁电机能以固定频率启动和同步运行而不丢步的zui大转矩。
    牵出力矩（运行力矩）：在给定频率下电机能同步运行不丢步的zui大转矩。
    zui大启动频率：空载情况下，已励磁电机直接启动而不丢步的zui大频率。
    zui大运行频率：空载情况下，已励磁电机运行而不丢步的zui大频率。
    连续运行区域：在此区域内电机无法直接启动和停止。电机在此区域运行必须经过自启动区域，然后加速达到此工作区域。同理，在此区域内也无法直接制动，否则容易造成失步，必须减速到自启动区域内再制动。