什么是雙極步進(jìn)電機(jī)？

雙極步進(jìn)電機(jī)（也稱(chēng)為兩相步進(jìn)電機(jī)）是一種特殊的電機(jī)類(lèi)型，它能夠?qū)㈦娒}沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為精確的角位移或線(xiàn)位移。這種電機(jī)通常包含兩個(gè)主要的線(xiàn)圈（或稱(chēng)為相），每個(gè)線(xiàn)圈都有兩個(gè)導(dǎo)線(xiàn)（總共四根線(xiàn)），用于控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)給雙極步進(jìn)電機(jī)的線(xiàn)圈施加適當(dāng)?shù)?a href="http://hljzzgx.com/tags/電流/" target="_blank">電流脈沖時(shí)，它會(huì)按照預(yù)設(shè)的步距角（或稱(chēng)為步進(jìn)角）進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)精確控制施加在每個(gè)線(xiàn)圈上的電流脈沖的順序和頻率，可以精確地控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和速度。

雙極步進(jìn)電機(jī)在許多應(yīng)用中都非常有用，包括自動(dòng)化設(shè)備、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療設(shè)備、打印機(jī)、繪圖儀、紡織機(jī)械等。在這些應(yīng)用中，雙極步進(jìn)電機(jī)能夠提供精確的位置控制和可靠的運(yùn)行性能。

雙極步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)

雙極步進(jìn)電機(jī)被 定義為每相一個(gè)繞組、無(wú)中心抽頭的步進(jìn)電機(jī)。典型的雙極步進(jìn)電機(jī)有四根電線(xiàn)，對(duì)應(yīng)于每個(gè)繞組的兩端。

雙極步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是它可以比相同尺寸的單極步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生更大的扭矩，因?yàn)樗褂萌@組而不是一半繞組。缺點(diǎn)是需要更復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路，可以反轉(zhuǎn)每個(gè)繞組中的電流方向。

下圖展示了雙極步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：

轉(zhuǎn)子由具有北極 (N) 和南極 (S) 極的永磁體組成，而定子具有四個(gè)成對(duì)排列的電磁體（A、B、C、D）（AB 和 CD）。每對(duì)形成電機(jī)的一個(gè)相。

當(dāng)電流流過(guò)其中一個(gè)繞組時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)會(huì)吸引或排斥轉(zhuǎn)子磁極，具體取決于電流的極性。通過(guò)按特定順序切換每個(gè)繞組中的電流方向，可以使轉(zhuǎn)子逐步旋轉(zhuǎn)。

雙極步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)

高精度定位：

由于采用步進(jìn)技術(shù)，雙極步進(jìn)電機(jī)能夠精準(zhǔn)定位到需要的位置。每個(gè)步進(jìn)位置都非常準(zhǔn)確，滿(mǎn)足高精度控制需求。

可逆轉(zhuǎn)性強(qiáng)：

雙極步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向可以通過(guò)改變外部電流的方向來(lái)實(shí)現(xiàn)。這意味著它可以在不改變電機(jī)結(jié)構(gòu)的情況下，實(shí)現(xiàn)相反的運(yùn)轉(zhuǎn)方向，從而適應(yīng)各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制需求。

靜態(tài)扭矩大：

即使在靜止?fàn)顟B(tài)下，雙極步進(jìn)電機(jī)也能夠提供很高的扭矩輸出。這使得它能夠承受各種負(fù)載，同時(shí)在開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)提供良好的啟動(dòng)動(dòng)力。

控制方式靈活：

由于其內(nèi)部包含兩個(gè)線(xiàn)圈和四條線(xiàn)，雙極步進(jìn)電機(jī)在控制方式上比單極性步進(jìn)電機(jī)更為靈活。這種靈活性使得它能夠適應(yīng)更廣泛的控制策略和應(yīng)用場(chǎng)景。

驅(qū)動(dòng)電路相對(duì)復(fù)雜：

與單極性步進(jìn)電機(jī)相比，雙極步進(jìn)電機(jī)需要更復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)提供正向和反向電流。這增加了電路的復(fù)雜性和成本，但也提供了更高的控制精度和靈活性。

動(dòng)態(tài)性能優(yōu)越：

雙極步進(jìn)電機(jī)在動(dòng)態(tài)性能方面表現(xiàn)出色，尤其是在低速時(shí)。它們具有更好的響應(yīng)性和較低的振動(dòng)水平，適用于需要平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)景。

雙極步進(jìn)電機(jī)的高精度定位、可逆轉(zhuǎn)性和靜態(tài)扭矩大的特點(diǎn)使其成為理想的執(zhí)行元件。同時(shí)，其控制方式的靈活性也使得它能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制需求。