步进电机的相数选择-电机智能保护器

步进电机的相数选择

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：

1) 两相PM型步进电机 (1)优点

①便宜。一般比同等大小的HB型步进电机的价格低1/2。 ②跟HB型比较，气隙大，爪极构造，步距角度大，即同一转速情况下，想切换的次数少、噪音较低。

(2)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HB型要差，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，PM型位置定位若非2相激磁，要达到满意的位置精度一般很难。低速范围(在200rpm)的转矩波动大。

② 因气隙大，爪极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HB型要大。

2) 两相HB型步进电机 (1) 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HB型步进电机比较，驱动功率管用量多，但价格便宜。 (2) 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HB型比较，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。

3) 三相HB型步进电机： (1) 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 定子的主极数为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 因三相结构的关系，激磁电流的三次谐波被抵消，振动和噪音比两相电机小。

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。

(2) 缺点：

若为12主极，则比两相电机的8主极结构复杂。 4) 五相HB型步进电机 (1) 优点：

① 分辨率比三相电机高，适合高精度要求的用途。

② 在同等步距角的HB型步进电机中，高速区域运行时的转矩大。 (2) 缺点：

电机定子的主极数有10之多，驱动电路的功率管也有10个之多，电机及驱动器的结构复杂，成本高，用于FA场合比OA场合更适合。

5) 三相RM型步进电机：

(1) 优点： ① 转子没有磁性。 ② 低振动、低噪音。

③ 细分步距时的位置定位精度高。 ④ 高速旋转时，高速转矩大。

⑤ 与三相HB型电机相同，能Y驱动或△驱动，驱动电路的功率管为6个就可以。

(2) 缺点：

① 分辨率比HB型低。 ② 转子的费用比HB型高。 6) 三相PM型步进电机：

(1) 优点：

① 分辨率为两相PM电机1.5倍多。

② 振动、噪音比两相PM电机或两相HB电机小。 ③ 高速转矩比两相PM电机大。 ④ 比HB型便宜。

⑤ 三相电机的驱动优点是只用6个功率管驱动。

(2) 缺点：

比两相PM电机结构复杂。

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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