4线,6线和8线步进电机的区别

更新 Oct 30, 2018

问题详述

我有一个步进电机,带有4根,6根或8根引线,可用于连接步进驱动器。这些接线类型有什么区别,是否会影响我将电机连接到驱动器的方式?

解决方案

任何步进电机的基本操作都依赖于使用感应线圈,感应线圈在通电时通过其旋转推动或拉动转子。来自步进电动机的一对导线至少对应于这些绕组中的一个,具体情况取决于电机类型。在下面三种接线方式中,还会标出外壳接地引线,以确保电机正确接地。
  • 4线步进电机
虽然许多电机利用6线和8线配置,但大多数双极(每相一个绕组)步进电机提供四根引线连接到电机绕组。基本的4线步进电机如图1所示。连接此类型电机非常简单,只需要将A和A'引线连接到电机驱动器上相应的相位输出。
图1: 4线步进电机
  • 6线步进电机
6线步进电机的结构类似于4线,在每相的任一端之间增加了一个共用抽头,如图2所示。带有这些中心抽头的步进电机通常被称为单极电机。这种接线方式最适合在较低速度下输出高扭矩的应用场景。大多数NI的步进电机接口不支持6线步进电机,但有些电机不需要使用中心抽头,可以作为4线电机正常连接。
图2: 6线步进电机(左)并联8线步进电机(右)
  • 8线步进电机
某些电机还提供8根引线,允许多种接线方式,具体取决于电机的速度需求或扭矩需求。 8线步进电机可以与绕组串联并联连接。图3显示了一种8线步进电机的接线方式,每相的两个绕组串联连接。这种配置非常类似于6线接线,同样以牺牲高速性能为代价提供每安培电流能够输出的最大扭矩。
图3: 8线步进电机(系列配置)
如图4所示,还可以以每相的绕组并联的方式连接8线步进电机。这种方式可实现高速运行,同时需要更大电流来产生额定转矩。这种连接类型有时称为并联双极布线。
图4: 8线步进电机(并联配置)

尽管每个步进电机运行原理进本相同,但需要要了解每种接线类型之间的差异以及根据不同的应用场景选择恰当的接线方式。

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