两相步进电机和五相步进电机有什么区别?
两相步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(即步进角)。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。
更多
好的,两相步进电机和五相步进电机的区别主要体现在以下几个方面:
-
基本结构和工作原理:
- 两相步进电机: 内部包含两套独立的绕组,通常标记为 A相 和 B相。它通过按照特定的序列(如单相励磁、双相励磁、半步、微步)给这两相绕组通电,产生步进的旋转磁场来驱动转子转动。
- 五相步进电机: 内部包含五套独立的绕组(例如标记为 A、B、C、D、E)。它通过给这五相绕组按照特定的五相驱动序列(通常是五相五拍或五相十拍)通电来工作。通电方式更复杂,但每次步进角度更小。
-
步距角:
- 两相步进电机: 最常见的步距角是 1.8°(对应每转 200 步)。也有较大的如 0.9°(每转 400 步)或较小的(通过微步细分)。步距相对较大。
- 五相步进电机: 标准步距角是 0.72°(对应每转 500 步)。步距明显更小。
-
低速运行平稳性与振动噪音:
- 两相步进电机: 在低速运行时(尤其在接近其固有谐振频率时),可能出现明显的振动、噪音和不够平滑的现象。转矩脉动相对较大。
- 五相步进电机: 优势之一就是低速运行极其平稳。由于其步距角小且通电相位多,转矩波动非常小,振动和噪音都显著低于两相电机。这使其非常适合需要极低速稳定运行的应用。
-
控制精度:
- 五相步进电机凭借其更小的固有步距角(0.72° vs 1.8°),在开环控制下本身就具有更高的理论定位精度。 配合驱动器的微步细分功能,可以实现更高的分辨率和定位精度(但微步的精度有物理限制)。
-
分辨率:
- 五相步进电机的固有分辨率更高(500步/转 vs 200步/转),在相同的微步细分数下,五相电机的实际位置分辨率可以做得更高。
-
驱动电路复杂性:
- 两相步进电机: 驱动电路相对简单,常见的驱动器只需控制4个功率管(H桥驱动两相),控制逻辑和成本都较低。
- 五相步进电机: 驱动电路复杂得多,需要10个功率管来驱动五相绕组(每相一桥臂),相应的驱动器和控制逻辑也更为复杂和昂贵。
-
成本和可获取性:
- 两相步进电机: 成本低,结构简单,应用极其广泛,市场选择丰富,驱动器选择众多,价格相对低廉。
- 五相步进电机: 成本高(本身价格较高,专用驱动器价格也高),市场相对小众,可选择的范围较少。驱动器的选择也比两相少得多。
-
转矩脉动:
- 五相步进电机的转矩脉动非常小,尤其是在低速时,这使其启停和匀速运行都非常平稳。两相电机的转矩脉动相对明显。
-
效率和温升:
- 五相步进电机的电流波形更接近正弦波(尤其是在五相十拍方式下),理论上铜损更小,在相同输出转矩下可能效率略高,温升略低。
-
应用领域倾向:
- 两相步进电机: 适合对成本敏感、对低速平稳性要求不高、速度范围较广、应用广泛的中低精度自动化设备,如3D打印机、桌面CNC、简单的自动化装置、纺织机械、部分打印机等。
- 五相步进电机: 非常适用于需要超低振动噪音、极高低速平稳性、高分辨率和高定位精度的应用场合,例如:
- 精密光学设备(显微镜移动平台)
- 医疗器械(要求低噪平稳的设备)
- 高精度测量仪器
- 半导体制造设备中的精密部件
- 自动对焦系统(某些高端相机)
- 音响转盘(追求极致低振动)
- 需要极致安静的设备。
总结:
| 特点 | 两相步进电机 | 五相步进电机 |
|---|---|---|
| 相数 | 2 | 5 |
| 标准步距角 | 1.8° (200步/转) | 0.72° (500步/转) |
| 低速平稳性 | 一般 (可能有振动噪音) | 极好 (超低振动和噪音) |
| 转矩脉动 | 相对较大 | 极小 |
| 开环精度 | 一般 (1.8°) | 高 (0.72°) |
| 分辨率 (固有) | 低 (200步/转) | 高 (500步/转) |
| 驱动电路 | 简单、成本低 | 复杂、成本高 |
| 成本 | 低 (电机和驱动器) | 高 (电机和专用驱动器) |
| 应用 | 成本敏感、通用自动化、中低精度 | 高精度、低速平稳、低噪、高分辨率场合 |
| 市场普及度 | 非常广泛 | 相对小众 |
选择建议:
- 如果项目对成本敏感、对低速运行时的噪音和振动要求不高、速度范围较宽、定位精度满足要求即可,两相步进电机是经济高效的选择。
- 如果应用需要极其平滑、安静的低速运行、最高的开环定位精度和分辨率,并且可以接受更高的驱动成本和应用限制,那么五相步进电机是更好的选择。
简而言之,五相步进电机在低速平稳性、精度、分辨率和低噪音方面优于两相电机,但代价是成本和驱动复杂性显著增加。 两相电机凭借其简单性、低成本和广泛的支持性是更主流的选择。
TMC4671基于硬件FOC伺服电机控制芯片适应BLDCPMSM、两相步进、直流有刷、音圈电机
TMC4671基于硬件FOC伺服电机控制芯片适应BLDCPMSM、两相步进、直流有
资料下载
佚名
2021-09-28 10:48:23
7天热门专题
换一换
换一换
- 如何分清usb-c和type-c的区别
- 中国芯片现状怎样?芯片发展分析
- vga接口接线图及vga接口定义
- 华为harmonyos是什么意思,看懂鸿蒙OS系统!
- 芯片的工作原理是什么?
- ssd是什么意思
- 什么是蓝牙?它的主要作用是什么?
- 汽车电子包含哪些领域?
- TWS蓝牙耳机是什么意思?你真的了解吗
- 什么是单片机?有什么用?
- 升压电路图汇总解析
- plc的工作原理是什么?
- 再次免费公开一肖一吗
- 充电桩一般是如何收费的?有哪些收费标准?
- ADC是什么?高精度ADC是什么意思?
- EDA是什么?有什么作用?
- 中科院研发成功2nm光刻机
- 苹果手机哪几个支持无线充电的?
- dtmb信号覆盖城市查询
- 怎样挑选路由器?
- 华为芯片为什么受制于美国?
- 元宇宙概念股龙头一览
- type-c四根线接法图解
- 锂电池和铅酸电池哪个好?
- 什么是场效应管?它的作用是什么?
- 如何进行编码器的正确接线?接线方法介绍
- 虚短与虚断的概念介绍及区别
- 晶振的作用是什么?
- 大疆无人机的价格贵吗?大约在什么价位?
- 苹果nfc功能怎么复制门禁卡
- 单片机和嵌入式的区别是什么
- amoled屏幕和oled区别
- BLDC电机技术分析
- 复位电路的原理及作用
- dsp是什么意思?有什么作用?
- iphone13promax电池容量是多少毫安
- 苹果无线充电器怎么使用?
- 芯片的组成材料有什么
- 特斯拉充电桩充电是如何收费的?收费标准是什么?
- 直流电机驱动电路及原理图
- 自举电路图
- 通讯隔离作用
- 苹果笔记本macbookpro18款与19款区别
- 新斯的指纹芯片供哪些客户
- 伺服电机是如何进行工作的?它的原理是什么?
- 传感器常见类型有哪些?
- 无人机价钱多少?为什么说无人机烧钱?
- 以太网VPN技术概述
- 手机nfc功能打开好还是关闭好
- 十大公认音质好的无线蓝牙耳机