人物探究无刷电机的发明者是谁

人物探究无刷电机的发明者是谁

步进电机:无刷电机的发明者是谁?

一、什么是步进电机

步进电机是一种直接将电脉冲转化为机械运动的精确控制装置。通过控制施加在电机线圈上的电脉冲顺序、频率和数量,可以实现对步进电机的转向、速度和旋转角度的精确控制。在不借助闭环反馈控制系统的情况下,使用步进电机与其配套驱动器共同组成的开环控制系统,就可以实现高精度位置和速度控制。

二、鸣志步进電機特性

精准位置控制:依照输入脉冲的数量,确定轴转动的角度。位置误差非常小(小于1/10度),且不累积。

精确轉速:输出设备可根据输入電脉衝頻率进行精確調整,有利於應用於多種運動控制領域。

正向/反向轉動及急停功能:在整个速度范围内都可以實現對電機力矩和位置有效性的調節。

低轉速下的精准位置控制:無需齿轮箱調节,即可在非常低轉速下平稳運行,同时輸出較大的力矩。

更長壽命設計:無刷設計保證了電機使用壽命很長,通常取決於軸承。

三、基本結構與工作原理

基本結構:

工作原理:

驱動器根據外來來源的控控脈衝與方向信號,用内部逻辑電路進行時序正向或反向通電,使得電機正向/反向旋轉,或鎖定。

以1.8度兩相進位馬為例:

當兩相繞組都通上励磁時,會使得輸出軸保持靜止並鎖定該位置,在額定電流下達到最大力矩稱為保持力矩。

如果其中一相繞組發生變化,則會順著既定的方向旋轉一步(1.8度)。

同樣,如果另外一個繞組發生變化則逆著前者的方向旋轉一步(1.8度)。

當線圈繞組按順序依次變換励磁時,可實現連續循環移動,這種方式極具準確性。对于两相進位马,每完成一次全周運動需要200個單位事件。

两相進位马有双极性与单极性两种绕组形式:

双极性每个相仅有一个绕组线圈,当连续运行时,要逐个变换同一线圈中的各个点,以获得360°全周运动。而驱动电子开关则需要八个来顺序切换,这样设计效率较高但成本也比较高,因为它能提供40%比单极性的额外功率输出,但这也意味着更多可能出现故障的地方。

单极性每个相却有两个完全不同的线圈,当连续运行时,只要交替地对同一个相上的两个不同点进行通上励磁即可达到360°全周运动,而只需要四个电子开关就可以完成全部操作。这意味着构造简单且经济实惠,但是由于只有50%利用了励磁效果,因此其功率略低于双极性的配置。但总体而言,它们都是常见用于工业自动化应用中的一种选择之一。