步進馬達

近兩期已先後為大家介紹過直流馬達和交流馬達,今期的主角是採用步階移動的步進馬達,它無須傳感器的協助,便能達致精確的旋轉角度和速度控制,被廣泛應用在需要絕對定位的機械構件上,例如硬盤讀寫頭的定位、鏡頭的對焦、影印機和打印機的紙張傳送、3D 打印機的三維移動、售票機的卡片送出等,這都運用了步進馬達。

工作特性

直流馬達和交流馬達工作時通常是持續旋轉;步進馬達的旋轉則是以固定的角度一步一步運轉,而獲得此名。步進馬達是一種將電脈衝轉化為角位移的馬達。於沒過載情況下,馬達的轉速、轉動多少只取決於脈衝信號的頻率和個數,而不受負載變化的影響。透過控制輸入步進馬達的脈衝個數,便能控制轉動角位移量;控制脈衝的頻率則能達到調速的目的。此外,其旋轉角度誤差小,而誤差不會累積到下個動作。

工作時,步進馬達驅動器接收到一個脈衝信號,它就驅動馬達按設定的方向轉動一個固定的角度,即「步進角」。與一般直流馬達相比,步進馬達於低速轉動時有很高的扭力。於通電而靜止時,它有很高的保持轉矩,可保持在停止的位置,不需使用煞車迴路就有制動效果。

步進馬達除了能夠達成精密的角度控制外,也可與螺桿、同步皮帶等組合作直線動作,實現距離控制。因而廣泛應用於需要絕對定位的機械構件上。

 

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