微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)

1、微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) Stepping Motors 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 機(jī)理機(jī)理：步進(jìn)電機(jī)是利用電磁鐵原理，將脈沖信號(hào)步進(jìn)電機(jī)是利用電磁鐵原理，將脈沖信號(hào) 轉(zhuǎn)換成線位移或角位移的電機(jī)。每來(lái)一個(gè)轉(zhuǎn)換成線位移或角位移的電機(jī)。每來(lái)一個(gè) 電脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，帶動(dòng)機(jī)械移電脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，帶動(dòng)機(jī)械移 動(dòng)一小段距離。動(dòng)一小段距離。 特點(diǎn)特點(diǎn)：(1)來(lái)一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。來(lái)一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。 (2)控制脈沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速?？刂泼}沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。 (3)改變脈沖順序，改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向。改變脈沖順序，改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

2、微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 以反應(yīng)式為例說(shuō)明步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理以反應(yīng)式為例說(shuō)明步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理 通常按勵(lì)磁方式分為三大類(lèi)：通常按勵(lì)磁方式分為三大類(lèi)： 步進(jìn)電機(jī)的種類(lèi)步進(jìn)電機(jī)的種類(lèi)： 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 3.1.1 3.1.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī) 特點(diǎn)特點(diǎn) 定轉(zhuǎn)子開(kāi)小定轉(zhuǎn)子開(kāi)小 齒齒 定轉(zhuǎn)子均為定轉(zhuǎn)子均為 軟磁材料軟磁材料 1)1) 小步距小步距 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)機(jī)主要由兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子。它們均步進(jìn)機(jī)主要由兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子。它們均 由磁性材料構(gòu)

3、成，其上分別有六個(gè)、四個(gè)磁極由磁性材料構(gòu)成，其上分別有六個(gè)、四個(gè)磁極 。 定子定子 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 定子繞組定子繞組 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 定子的六個(gè)磁極上有控制繞組，兩個(gè)相對(duì)的磁極組定子的六個(gè)磁極上有控制繞組，兩個(gè)相對(duì)的磁極組 成一相。成一相。 這里的相和三相交流電中的這里的相和三相交流電中的“相相”的概念不的概念不 同。步進(jìn)機(jī)通的是直流電脈沖，這主要是指線路的同。步進(jìn)機(jī)通的是直流電脈沖，這主要是指線路的 聯(lián)接和組數(shù)的區(qū)別。聯(lián)接和組數(shù)的區(qū)別。 A B C 定子定子 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 IA IB IC 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 永磁式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)永磁式

4、步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)特點(diǎn) 轉(zhuǎn)子磁極為轉(zhuǎn)子磁極為 永磁材料永磁材料 定子每極相定子每極相 數(shù)等于轉(zhuǎn)子數(shù)等于轉(zhuǎn)子 極數(shù)極數(shù) 1)1) 不開(kāi)小齒，不開(kāi)小齒， 大步矩、大大步矩、大 力矩力矩 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 混合式步進(jìn)電機(jī)混合式步進(jìn)電機(jī)(Hybrid)(Hybrid)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)：轉(zhuǎn)子永磁、兩極，定轉(zhuǎn)子均開(kāi)小齒，混合二者特點(diǎn)：轉(zhuǎn)子永磁、兩極，定轉(zhuǎn)子均開(kāi)小齒，混合二者 優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 3.1.2 工作方式工作方式 步進(jìn)電機(jī)的工作方式可分為：步進(jìn)電機(jī)的工作方式可分為：三相單三拍、三相單三相單三拍、三相單 雙六拍、三相雙三

5、拍等。雙六拍、三相雙三拍等。 （1 1）三相繞組聯(lián)接方式：）三相繞組聯(lián)接方式：Y 型型 （2 2）三相繞組中的通電順序?yàn)椋海┤嗬@組中的通電順序?yàn)椋?A 相相 B 相相 C 相相 通電順序也可以為：通電順序也可以為： A 相相 C 相相 B 相相 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) （3）工作過(guò)程）工作過(guò)程 化，吸引轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子的位置力圖使通電相磁化，吸引轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子的位置力圖使通電相磁 路的磁阻最小，使轉(zhuǎn)、定子的齒對(duì)齊停止轉(zhuǎn)動(dòng)。路的磁阻最小，使轉(zhuǎn)、定子的齒對(duì)齊停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 A 相通電，相通電，A 方向的磁方向的磁 通經(jīng)轉(zhuǎn)子形成閉合回路。通經(jīng)轉(zhuǎn)子形成閉合回路。 若轉(zhuǎn)子和磁場(chǎng)軸線方

6、向若轉(zhuǎn)子和磁場(chǎng)軸線方向 原有一定角度，則在磁原有一定角度，則在磁 場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子被磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子被磁 A A 相通電使轉(zhuǎn)子相通電使轉(zhuǎn)子1 1、3 3齒和齒和 AA 對(duì)齊。對(duì)齊。 C A B BC A 3 4 1 2 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) C A B BC A 3 4 1 2 B相通電，轉(zhuǎn)子相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒齒 和和B相軸線對(duì)齊，相對(duì)相軸線對(duì)齊，相對(duì) A相通電位置轉(zhuǎn)相通電位置轉(zhuǎn)30 ； 1 C 3 42 C A B B A C相通電再轉(zhuǎn)相通電再轉(zhuǎn)30 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 這種工作方式，因三相繞組中每次只有一相通電，這種工作方式

7、，因三相繞組中每次只有一相通電， 而且，一個(gè)循環(huán)周期共包括三個(gè)脈沖，所以稱(chēng)三相而且，一個(gè)循環(huán)周期共包括三個(gè)脈沖，所以稱(chēng)三相 單三拍。單三拍。 三相單三拍的特點(diǎn)：三相單三拍的特點(diǎn)： （1）每來(lái)一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)）每來(lái)一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò) 30 。此角稱(chēng)為。此角稱(chēng)為 步距角，用步距角，用 S表示。表示。 （2）轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向取決于三相線圈通電的順序，）轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向取決于三相線圈通電的順序， 改變通電順序即可改變轉(zhuǎn)向。改變通電順序即可改變轉(zhuǎn)向。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 二、三相單雙六拍二、三相單雙六拍 三相繞組的通電順序?yàn)椋喝嗬@組的通電順序?yàn)椋?AABBBCCCAA

8、 共六拍。共六拍。 工作過(guò)程：工作過(guò)程： A相通電，轉(zhuǎn)子相通電，轉(zhuǎn)子1 1、3 3齒和齒和A相對(duì)齊。相對(duì)齊。 C A B BC A 3 4 1 2 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到兩磁拉力平衡的位置上。相對(duì)所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到兩磁拉力平衡的位置上。相對(duì)AA 通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了15。 （1）BB 磁場(chǎng)對(duì)磁場(chǎng)對(duì) 2、4 齒有磁拉力，該拉力使齒有磁拉力，該拉力使 轉(zhuǎn)子順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。 A、B相同時(shí)通電相同時(shí)通電 （2）AA 磁場(chǎng)繼續(xù)對(duì)磁場(chǎng)繼續(xù)對(duì)1、3齒有拉力。齒有拉力。 C A B BC A 3 4 1 2 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電

9、機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 總之，每個(gè)循環(huán)周期，有六種通電狀態(tài)，所以稱(chēng)總之，每個(gè)循環(huán)周期，有六種通電狀態(tài)，所以稱(chēng) 為三相六拍，步距角為為三相六拍，步距角為15 。 C A B BC A 3 4 1 2 B相通電，轉(zhuǎn)子相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和齒和B相對(duì)齊，又轉(zhuǎn)了相對(duì)齊，又轉(zhuǎn)了15 。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 三、三相雙三拍三、三相雙三拍 三相繞組的通電順序?yàn)椋喝嗬@組的通電順序?yàn)椋?AB BC CA AB 共三拍。共三拍。 AB通電通電 C A B BC A 3 4 1 2 C A B BC A 3 4 1 2 BC通電通電 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 以上三

10、種工作方式，三相雙三拍和三相單雙六以上三種工作方式，三相雙三拍和三相單雙六 拍較三相單三拍穩(wěn)定，因此較常采用。拍較三相單三拍穩(wěn)定，因此較常采用。 工作方式為三相雙三工作方式為三相雙三 拍時(shí)，每通入一個(gè)電拍時(shí)，每通入一個(gè)電 脈沖，轉(zhuǎn)子也是轉(zhuǎn)脈沖，轉(zhuǎn)子也是轉(zhuǎn) 30 ，即，即 S = 30 。 CA通電通電 C A B BC A 3 4 1 2 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 3-1-3 小步距角的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)小步距角的步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 實(shí)際采用的步進(jìn)電機(jī)的步距角多為實(shí)際采用的步進(jìn)電機(jī)的步距角多為3度和度和1.5 度，步距角越小，機(jī)加工的精度越高。度，步距角越小，機(jī)加工的精度越高。 為產(chǎn)

11、生小步距角，定、轉(zhuǎn)子都做成多齒的，為產(chǎn)生小步距角，定、轉(zhuǎn)子都做成多齒的， 圖中轉(zhuǎn)子圖中轉(zhuǎn)子40個(gè)齒，定子仍是個(gè)齒，定子仍是 6個(gè)磁極，但每個(gè)磁極個(gè)磁極，但每個(gè)磁極 上也有五個(gè)齒。上也有五個(gè)齒。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 轉(zhuǎn)子的齒距等于轉(zhuǎn)子的齒距等于360 / 40=9 ，齒寬、齒槽各，齒寬、齒槽各4.5 。 為使轉(zhuǎn)、定子的齒對(duì)齊，定子磁極上的小齒，為使轉(zhuǎn)、定子的齒對(duì)齊，定子磁極上的小齒， 齒寬和齒槽和轉(zhuǎn)子相同。齒寬和齒槽和轉(zhuǎn)子相同。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 工作原理：假設(shè)是單三拍通電工作方式。工作原理：假設(shè)是單三拍通電工作方式。 （1）A

12、相通電時(shí)，定子相通電時(shí)，定子A 相的五個(gè)小齒和轉(zhuǎn)子對(duì)相的五個(gè)小齒和轉(zhuǎn)子對(duì) 齊。此時(shí)，齊。此時(shí)，B 相和相和 A 相空間差相空間差120120 ，含，含 120120 /9/9 = = 齒齒 A 相和相和 C 相差相差240240 ，含，含240240 / / 9 9 = = 個(gè)個(gè) 齒。所以，齒。所以，A 相的轉(zhuǎn)子、定子的五個(gè)小齒對(duì)相的轉(zhuǎn)子、定子的五個(gè)小齒對(duì) 齊時(shí)，齊時(shí)，B 相、相、C 相不能對(duì)齊，相不能對(duì)齊，B相的轉(zhuǎn)子、相的轉(zhuǎn)子、 定子相差定子相差 1/3 1/3 個(gè)齒（個(gè)齒（3 3 ），），C相的轉(zhuǎn)子、定相的轉(zhuǎn)子、定 子相差子相差2/32/3個(gè)齒（個(gè)齒（6 6 ）。）。 3 1 13 3 2

13、 26 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 若工作方式改為三相六拍，則每通一個(gè)電脈沖，若工作方式改為三相六拍，則每通一個(gè)電脈沖， 轉(zhuǎn)子只轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子只轉(zhuǎn) 1.5 。 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向仍由相序決定。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向仍由相序決定。 同理，同理，C 相通電再轉(zhuǎn)相通電再轉(zhuǎn)3 （2）A 相斷電、相斷電、B 相通電后，轉(zhuǎn)子只需轉(zhuǎn)過(guò)相通電后，轉(zhuǎn)子只需轉(zhuǎn)過(guò)1/3個(gè)個(gè) 齒（齒（3 ），使），使 B 相轉(zhuǎn)子、定子對(duì)齊。相轉(zhuǎn)子、定子對(duì)齊。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 3-1-4 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn) 1 1）步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)，每相繞組由專(zhuān)門(mén)的驅(qū)動(dòng)電源通）步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)，每

14、相繞組由專(zhuān)門(mén)的驅(qū)動(dòng)電源通 過(guò)過(guò)“環(huán)形分配器環(huán)形分配器”按一定規(guī)律輪流通電。按一定規(guī)律輪流通電。 步進(jìn)電機(jī)輪流通電方式步進(jìn)電機(jī)輪流通電方式分配方式分配方式 每一次循環(huán)所包含的通電狀態(tài)數(shù)每一次循環(huán)所包含的通電狀態(tài)數(shù)拍數(shù)拍數(shù) 狀態(tài)數(shù)狀態(tài)數(shù)= =相數(shù)相數(shù)單拍制分配方式單拍制分配方式 ( (如：三相單三拍、四相雙四拍如：三相單三拍、四相雙四拍) ) 狀態(tài)數(shù)狀態(tài)數(shù)= =相數(shù)的兩倍相數(shù)的兩倍雙拍制分配方式雙拍制分配方式 ( (如：三相六拍、四相八拍如：三相六拍、四相八拍) ) N f f 相 通電脈沖頻率通電脈沖頻率 拍數(shù)拍數(shù) 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)機(jī)通過(guò)一個(gè)電脈沖轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)

15、的角度步進(jìn)機(jī)通過(guò)一個(gè)電脈沖轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度,稱(chēng)為稱(chēng)為 N:一個(gè)周期的運(yùn)行拍數(shù)一個(gè)周期的運(yùn)行拍數(shù) Zr：轉(zhuǎn)子齒數(shù)：轉(zhuǎn)子齒數(shù) NZ r S 360 如：如：Zr=40 , N=3 時(shí)時(shí) 3 340 360 S 2) 步距角步距角 拍數(shù)：拍數(shù)：N=km k= 1 1 單拍制單拍制 2 2 雙拍制雙拍制 m:m:相數(shù)相數(shù) 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 3) 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 每輸入一個(gè)脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)每輸入一個(gè)脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò) NZ r S 360 min)/( 6360 3606060 rf NZ f NZ f n s rr 即轉(zhuǎn)過(guò)整個(gè)圓周的即轉(zhuǎn)過(guò)整個(gè)圓周的1/(Z1/(Zr rN N）,

16、, 也就是也就是1/(Z1/(Zr rN N）轉(zhuǎn)）轉(zhuǎn) 因此每分鐘轉(zhuǎn)過(guò)的圓周數(shù)，即轉(zhuǎn)速為因此每分鐘轉(zhuǎn)過(guò)的圓周數(shù)，即轉(zhuǎn)速為 4)4)步進(jìn)電機(jī)具有自鎖能力步進(jìn)電機(jī)具有自鎖能力 當(dāng)控制脈沖停止輸入、而使最后一個(gè)脈沖控制的繞當(dāng)控制脈沖停止輸入、而使最后一個(gè)脈沖控制的繞 組繼續(xù)通電時(shí)，電機(jī)可以保持在固定位置。組繼續(xù)通電時(shí)，電機(jī)可以保持在固定位置。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的振蕩和失步是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的振蕩和失步是種普遍存在的現(xiàn)象，它種普遍存在的現(xiàn)象，它 影響應(yīng)用系統(tǒng)的正常運(yùn)行，國(guó)此要盡力去避免。影響應(yīng)用系統(tǒng)的正常運(yùn)行，國(guó)此要盡力去避免。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的振蕩現(xiàn)象主要發(fā)生于：步

17、進(jìn)電動(dòng)機(jī)的振蕩現(xiàn)象主要發(fā)生于： 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作在低頻區(qū)；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作在低頻區(qū)； 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作在共振區(qū)；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作在共振區(qū)； 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)突然停車(chē)時(shí)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)突然停車(chē)時(shí)。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 1 1）低頻振蕩：）低頻振蕩： 當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作在當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作在區(qū)時(shí)，由于勵(lì)磁脈沖間隔的區(qū)時(shí)，由于勵(lì)磁脈沖間隔的 時(shí)間較長(zhǎng)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)表現(xiàn)為時(shí)間較長(zhǎng)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)表現(xiàn)為。 當(dāng)勵(lì)磁開(kāi)始時(shí)，轉(zhuǎn)子在電磁力的作用下加速轉(zhuǎn)動(dòng)。在當(dāng)勵(lì)磁開(kāi)始時(shí)，轉(zhuǎn)子在電磁力的作用下加速轉(zhuǎn)動(dòng)。在 到達(dá)平衡點(diǎn)時(shí)。電磁驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零，但轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速最到達(dá)平衡點(diǎn)時(shí)。電磁驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零，但轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速最 大由于慣

18、性，轉(zhuǎn)子沖過(guò)平衡點(diǎn)。這時(shí)電磁力產(chǎn)生負(fù)大由于慣性，轉(zhuǎn)子沖過(guò)平衡點(diǎn)。這時(shí)電磁力產(chǎn)生負(fù) 轉(zhuǎn)還，轉(zhuǎn)子在負(fù)轉(zhuǎn)矩的作用下，轉(zhuǎn)速逐漸為零，并開(kāi)轉(zhuǎn)還，轉(zhuǎn)子在負(fù)轉(zhuǎn)矩的作用下，轉(zhuǎn)速逐漸為零，并開(kāi) 始反向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)過(guò)平衡點(diǎn)后。電磁力又產(chǎn)生始反向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)過(guò)平衡點(diǎn)后。電磁力又產(chǎn)生 正轉(zhuǎn)矩，迫使轉(zhuǎn)子又正向轉(zhuǎn)動(dòng)。如此下去，形成轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)矩，迫使轉(zhuǎn)子又正向轉(zhuǎn)動(dòng)。如此下去，形成轉(zhuǎn)子 圍繞平衡點(diǎn)的振蕩。由于有機(jī)械摩擦和電磁阻尼的作圍繞平衡點(diǎn)的振蕩。由于有機(jī)械摩擦和電磁阻尼的作 用，這個(gè)振蕩表現(xiàn)為衰減振蕩、最終穩(wěn)定在平衡點(diǎn)。用，這個(gè)振蕩表現(xiàn)為衰減振蕩、最終穩(wěn)定在平衡點(diǎn)。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電

19、機(jī) 2 2） 低頻共振：低頻共振： 當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的脈沖頻率接近步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的固有振蕩當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的脈沖頻率接近步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的固有振蕩 頻率或振蕩頻率的分頻或倍頻時(shí)，會(huì)使振蕩加劇，嚴(yán)頻率或振蕩頻率的分頻或倍頻時(shí)，會(huì)使振蕩加劇，嚴(yán) 重時(shí)造成失步。重時(shí)造成失步。 當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作在高頻區(qū)時(shí)，由于換相周期短，轉(zhuǎn)當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作在高頻區(qū)時(shí)，由于換相周期短，轉(zhuǎn) 子來(lái)不及反沖。同時(shí)。繞組中的電流尚未上升到穩(wěn)定子來(lái)不及反沖。同時(shí)。繞組中的電流尚未上升到穩(wěn)定 值，轉(zhuǎn)子沒(méi)有獲得足夠的能量，所以在這個(gè)上作區(qū)中值，轉(zhuǎn)子沒(méi)有獲得足夠的能量，所以在這個(gè)上作區(qū)中 不會(huì)產(chǎn)生振蕩。不會(huì)產(chǎn)生振蕩。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步

20、進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 2 2、 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的失步原因有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的失步原因有2 2種：種： 這主要發(fā)這主要發(fā) 生在制動(dòng)和突然換向時(shí)，轉(zhuǎn)子獲得過(guò)多的能量，產(chǎn)生生在制動(dòng)和突然換向時(shí)，轉(zhuǎn)子獲得過(guò)多的能量，產(chǎn)生 嚴(yán)重的過(guò)沖，引起失步。嚴(yán)重的過(guò)沖，引起失步。 例：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，如果脈沖的頻率較高，由于例：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，如果脈沖的頻率較高，由于 電動(dòng)機(jī)來(lái)不及獲得足夠的能量，轉(zhuǎn)子無(wú)法跟上旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)電動(dòng)機(jī)來(lái)不及獲得足夠的能量，轉(zhuǎn)子無(wú)法跟上旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 的速度，所以引起失步。因此，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有一個(gè)啟動(dòng)的速度，所以引起失步。因此，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有一個(gè)啟動(dòng) 頻率。超過(guò)啟動(dòng)頻率啟動(dòng)時(shí)，肯定會(huì)產(chǎn)少失步。注意：頻率。超過(guò)啟

21、動(dòng)頻率啟動(dòng)時(shí)，肯定會(huì)產(chǎn)少失步。注意： 啟動(dòng)頻率不是一個(gè)固定值提高電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、減小負(fù)啟動(dòng)頻率不是一個(gè)固定值提高電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、減小負(fù) 載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、減小步距角都可以提高步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、減小步距角都可以提高步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng) 頻率。頻率。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 消除振蕩消除振蕩機(jī)械阻尼法和電子阻尼法機(jī)械阻尼法和電子阻尼法 機(jī)械阻尼法比較單一，就是在電動(dòng)機(jī)軸上加阻尼器，機(jī)械阻尼法比較單一，就是在電動(dòng)機(jī)軸上加阻尼器， 電子阻尼法則有多種：電子阻尼法則有多種： 1)1)多相勵(lì)磁法多相勵(lì)磁法 多相勵(lì)磁會(huì)產(chǎn)生電磁阻尼，削弱或消除振蕩現(xiàn)象，如多相勵(lì)磁會(huì)產(chǎn)生電磁阻尼，削弱或

22、消除振蕩現(xiàn)象，如 電動(dòng)機(jī)的雙三拍和六柏方式。電動(dòng)機(jī)的雙三拍和六柏方式。 2)2)變頻變壓法變頻變壓法 步進(jìn)電機(jī)在高頻和在低頻時(shí)轉(zhuǎn)子所獲得的能量不一樣。步進(jìn)電機(jī)在高頻和在低頻時(shí)轉(zhuǎn)子所獲得的能量不一樣。 在低頻時(shí)，繞組中的電流上升時(shí)間長(zhǎng)，轉(zhuǎn)子獲得的能量在低頻時(shí)，繞組中的電流上升時(shí)間長(zhǎng)，轉(zhuǎn)子獲得的能量 大，因此容易產(chǎn)生振蕩，在高頻時(shí)則相反。所以，可以大，因此容易產(chǎn)生振蕩，在高頻時(shí)則相反。所以，可以 設(shè)計(jì)一種電路，使電壓隨頻率的降低而減小，這樣使繞設(shè)計(jì)一種電路，使電壓隨頻率的降低而減小，這樣使繞 組在低頻時(shí)的電流減小，可以有效地消除振蕩。組在低頻時(shí)的電流減小，可以有效地消除振蕩。 微特電機(jī)課件第微特電

23、機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 3)3)細(xì)分步法細(xì)分步法 將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組中的穩(wěn)定電流分成若干級(jí)，每進(jìn)一將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組中的穩(wěn)定電流分成若干級(jí)，每進(jìn)一 步，電流升一級(jí)，也相對(duì)地提高步進(jìn)頻率，使步進(jìn)過(guò)步，電流升一級(jí)，也相對(duì)地提高步進(jìn)頻率，使步進(jìn)過(guò) 程平穩(wěn)進(jìn)行。程平穩(wěn)進(jìn)行。 4)4)反相阻尼法反相阻尼法用于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)用于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)制動(dòng) 在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子要過(guò)平衡點(diǎn)之前，加一個(gè)反向作用在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子要過(guò)平衡點(diǎn)之前，加一個(gè)反向作用 力以平衡慣性力，使轉(zhuǎn)子到達(dá)平衡點(diǎn)時(shí)速度為零，實(shí)力以平衡慣性力，使轉(zhuǎn)子到達(dá)平衡點(diǎn)時(shí)速度為零，實(shí) 現(xiàn)準(zhǔn)確制動(dòng)。例如，三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作在單三拍，現(xiàn)準(zhǔn)確制動(dòng)。例如，三相步進(jìn)電

24、動(dòng)機(jī)工作在單三拍， 正處于正處于B B拍，并希望它停在拍，并希望它停在C C拍，則控制換相拍，則控制換相B-C-B-C,B-C-B-C, 第二個(gè)第二個(gè)B B拍起平衡慣性力作用，而不是讓電動(dòng)機(jī)走一步拍起平衡慣性力作用，而不是讓電動(dòng)機(jī)走一步 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 單相通電時(shí)矩角特性單相通電時(shí)矩角特性 1 1、單相通電、單相通電 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) e e=0=0 無(wú)切向力無(wú)切向力 Te=0Te=0 e e00 切向力切向力 負(fù)轉(zhuǎn)矩負(fù)轉(zhuǎn)矩 e e= = /2 /2 Te=maxTe=max e e= = 兩齒之間兩齒之間 切向力抵切向力抵

25、 Te=0Te=0 e e 位于下個(gè)位于下個(gè) 定子齒附定子齒附 近，產(chǎn)生近，產(chǎn)生 正轉(zhuǎn)矩正轉(zhuǎn)矩 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 三相電機(jī)兩相通電的矩角特性三相電機(jī)兩相通電的矩角特性 2 2、多相通電、多相通電 對(duì)于三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，兩相通電時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩對(duì)于三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，兩相通電時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩 與單相通電時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩相同，也就是說(shuō)，三相步與單相通電時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩相同，也就是說(shuō)，三相步 進(jìn)電動(dòng)機(jī)不能靠增加通電相數(shù)來(lái)提高最大轉(zhuǎn)矩。進(jìn)電動(dòng)機(jī)不能靠增加通電相數(shù)來(lái)提高最大轉(zhuǎn)矩。 多相通電多相通電 時(shí)的矩角時(shí)的矩角 特性可近特性可近 似地由每似地由每 相單獨(dú)通相單獨(dú)通 電時(shí)的矩電時(shí)的

26、矩 角特性疊角特性疊 加求出加求出 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 3 3單步運(yùn)行與最大負(fù)載能力單步運(yùn)行與最大負(fù)載能力 1 1）負(fù)載）負(fù)載T TL LTTTL L 轉(zhuǎn)子加速轉(zhuǎn)子加速向新平衡點(diǎn)向新平衡點(diǎn)a a 運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)運(yùn)行所能提供的連續(xù)的最大驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩為步進(jìn)運(yùn)行所能提供的連續(xù)的最大驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩為A A、B B兩條兩條 曲線的交點(diǎn)縱坐標(biāo)曲線的交點(diǎn)縱坐標(biāo)T Tq q。只有當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)短。只有當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)短T TL LT Tq q時(shí)，步進(jìn)時(shí)，步進(jìn) 電動(dòng)機(jī)才能帶動(dòng)負(fù)載作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。因此，電動(dòng)機(jī)才能帶動(dòng)負(fù)載作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。因此，T Tq q 稱(chēng)

27、為最大 稱(chēng)為最大 負(fù)載轉(zhuǎn)矩或啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。負(fù)載轉(zhuǎn)矩或啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 2 2）負(fù)載）負(fù)載T TL LTTq q-A-A相通電穩(wěn)定平衡位置為相通電穩(wěn)定平衡位置為d d點(diǎn)點(diǎn) A A相相B B相相: :轉(zhuǎn)子位置來(lái)不及變化（慣性），矩角特性轉(zhuǎn)子位置來(lái)不及變化（慣性），矩角特性 變?yōu)榍€變?yōu)榍€B,TB,Td d TTL L 轉(zhuǎn)子不能向新平衡點(diǎn)轉(zhuǎn)子不能向新平衡點(diǎn)e e運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 三相電機(jī)兩相通電的矩角特性三相電機(jī)兩相通電的矩角特性 三相步進(jìn)電機(jī)六拍通電方式下，三相步進(jìn)電機(jī)六拍通電方式下，TqTq升高，有助于電機(jī)升高，有助于電機(jī) 的穩(wěn)定運(yùn)行。的穩(wěn)定運(yùn)行。 微特電

28、機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 3.2.3 步進(jìn)電機(jī)的矩頻特性 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與控制脈沖頻率之間的關(guān)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與控制脈沖頻率之間的關(guān) 系稱(chēng)為矩頻特性系稱(chēng)為矩頻特性 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)矩頻特性步進(jìn)電動(dòng)機(jī)矩頻特性 下降曲線。以最下降曲線。以最 大負(fù)載轉(zhuǎn)矩（啟大負(fù)載轉(zhuǎn)矩（啟 動(dòng)轉(zhuǎn)矩）動(dòng)轉(zhuǎn)矩）T Tq q為起為起 點(diǎn)，隨著控制脈點(diǎn)，隨著控制脈 沖頻率增加，步?jīng)_頻率增加，步 進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 逐步升高、而帶逐步升高、而帶 負(fù)載能力卻下降負(fù)載能力卻下降 共振區(qū)共振區(qū) 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 矩頻特性下降的原因：矩頻特性下降的原因： 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的

29、驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路 1 1）、繞組電感影響：）、繞組電感影響： 2 2）鐵耗：）鐵耗： 隨著頻率上升，隨著頻率上升， 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升高，在定子繞組轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升高，在定子繞組 中產(chǎn)生的附加旋轉(zhuǎn)電勢(shì)使電中產(chǎn)生的附加旋轉(zhuǎn)電勢(shì)使電 動(dòng)機(jī)受到更大的阻尼轉(zhuǎn)矩，動(dòng)機(jī)受到更大的阻尼轉(zhuǎn)矩， 鐵芯的渦損也增加。鐵芯的渦損也增加。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 1)1)減小時(shí)間常數(shù)減小時(shí)間常數(shù) 可增大電阻。為了保證通電回路中的電流不變，可增大電阻。為了保證通電回路中的電流不變， 在增加電阻的同時(shí)，還要提高電源電壓。在增加電阻的同時(shí)，還要提高電源電壓。 2)2)改進(jìn)工作方式改進(jìn)工作方式 采用

30、多相勵(lì)磁的工作方式，例如，三相步進(jìn)電動(dòng)采用多相勵(lì)磁的工作方式，例如，三相步進(jìn)電動(dòng) 機(jī)的雙三拍、六拍方式。多相勵(lì)磁工作方式使每機(jī)的雙三拍、六拍方式。多相勵(lì)磁工作方式使每 一相通電的時(shí)間延長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)就能獲得較多的能一相通電的時(shí)間延長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)就能獲得較多的能 量，使高額時(shí)輸出的轉(zhuǎn)矩增加。量，使高額時(shí)輸出的轉(zhuǎn)矩增加。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 1 1、對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的基本要求、對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的基本要求 1）驅(qū)動(dòng)電源的相數(shù)、通電方式和電壓、電流都）驅(qū)動(dòng)電源的相數(shù)、通電方式和電壓、電流都 滿(mǎn)足步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的需要；滿(mǎn)足步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的需要； 2）要滿(mǎn)足步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)頻率和運(yùn)行頻率的）要滿(mǎn)足步進(jìn)

31、電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)頻率和運(yùn)行頻率的 要求；要求； 3）能最大限度地抑制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的振蕩；）能最大限度地抑制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的振蕩； 4）工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)；）工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)； 5）成本低、效率高、安裝和維護(hù)方便。）成本低、效率高、安裝和維護(hù)方便。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 2 2、驅(qū)動(dòng)電源的組成、驅(qū)動(dòng)電源的組成 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源主要由脈沖發(fā)生器、脈沖步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源主要由脈沖發(fā)生器、脈沖 分配器和脈沖放大器（也稱(chēng)功率放大器）三部分分配器和脈沖放大器（也稱(chēng)功率放大器）三部分 組成。組成。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 脈沖分配器根據(jù)指令把脈

32、沖按一定的邏輯關(guān)系加到各脈沖分配器根據(jù)指令把脈沖按一定的邏輯關(guān)系加到各 相繞組的功率放大器上，使電機(jī)按一定方式運(yùn)行，實(shí)相繞組的功率放大器上，使電機(jī)按一定方式運(yùn)行，實(shí) 現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)和定位。現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)和定位。 傳統(tǒng)電路：門(mén)電路傳統(tǒng)電路：門(mén)電路+ +觸發(fā)器組成觸發(fā)器組成 集成電路：如集成電路：如CH205(CMOS)CH205(CMOS)三相六拍脈沖分配器三相六拍脈沖分配器 脈沖發(fā)生器是一個(gè)脈沖頻率在幾赫到幾十千赫內(nèi)可連脈沖發(fā)生器是一個(gè)脈沖頻率在幾赫到幾十千赫內(nèi)可連 續(xù)變化的脈沖信號(hào)發(fā)生器。最常見(jiàn)的有多諧振蕩器和續(xù)變化的脈沖信號(hào)發(fā)生器。最常見(jiàn)的有多諧振蕩器和 單結(jié)晶體管構(gòu)成的張弛振蕩器兩種。單結(jié)晶體管

33、構(gòu)成的張弛振蕩器兩種。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)單電壓驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電動(dòng)機(jī)單電壓驅(qū)動(dòng)電路 續(xù)流電續(xù)流電 路路 R R1 1、R R2 2：限流、減小通：限流、減小通 電和續(xù)流的時(shí)間常數(shù)電和續(xù)流的時(shí)間常數(shù) 線路簡(jiǎn)單線路簡(jiǎn)單 功放元件少功放元件少 成本低成本低 效率低效率低 特特 點(diǎn) 點(diǎn) 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 2 2、雙電壓驅(qū)動(dòng)、雙電壓驅(qū)動(dòng) ：在低頻段使用較低的電壓驅(qū)動(dòng)，在高頻：在低頻段使用較低的電壓驅(qū)動(dòng)，在高頻 段使用較高的電壓驅(qū)動(dòng)段使用較高的電壓驅(qū)動(dòng) 低頻：給低頻：給T1T1低電平低電平關(guān)關(guān) 斷。繞組由低電壓斷。繞組由低電壓V

34、VL L供供 電，控制脈沖通過(guò)電，控制脈沖通過(guò)T T2 2使使 繞組得到低壓脈沖。繞組得到低壓脈沖。 高頻：給高頻：給T1T1高電平高電平導(dǎo)導(dǎo) 通。通。D2D2反向截止，切斷反向截止，切斷 低電壓電源低電壓電源V VL L，電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī) 繞組由高電壓繞組由高電壓V VH H供電、供電、 控制脈沖通過(guò)控制脈沖通過(guò)T2T2，使繞，使繞 組得到高壓脈沖。組得到高壓脈沖。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 保證了低頻段仍保證了低頻段仍 然只有單電壓驅(qū)然只有單電壓驅(qū) 動(dòng)的特點(diǎn)。在高動(dòng)的特點(diǎn)。在高 頻段具有良好的頻段具有良好的 高頻性能，但仍高頻性能，但仍 沒(méi)擺脫單電壓驅(qū)沒(méi)擺脫單電壓驅(qū)

35、 動(dòng)的弱點(diǎn)，限流動(dòng)的弱點(diǎn)，限流 電阻仍然會(huì)產(chǎn)生電阻仍然會(huì)產(chǎn)生 損耗和發(fā)熱。損耗和發(fā)熱。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 高低壓驅(qū)動(dòng)原理高低壓驅(qū)動(dòng)原理 2)2)高低壓法：不論電動(dòng)機(jī)工作頻率如何，在繞組通電開(kāi)高低壓法：不論電動(dòng)機(jī)工作頻率如何，在繞組通電開(kāi) 始用高壓供電，使繞組中電流迅速上升，而后用低壓來(lái)始用高壓供電，使繞組中電流迅速上升，而后用低壓來(lái) 維持繞組中的電流。維持繞組中的電流。 高低壓開(kāi)關(guān)脈沖同時(shí)高低壓開(kāi)關(guān)脈沖同時(shí) 起步，高壓脈沖很窄起步，高壓脈沖很窄 開(kāi)始時(shí)開(kāi)始時(shí)T T1 1T T2 2 同時(shí)導(dǎo)通同時(shí)導(dǎo)通, , V VH H供電，供電，i i 迅速上升迅速上升 V

36、VH H很快切斷很快切斷 ，V VL L繼續(xù)供繼續(xù)供 電。電。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 高低壓驅(qū)動(dòng)法是目前普遍應(yīng)用的一種方法。由于這高低壓驅(qū)動(dòng)法是目前普遍應(yīng)用的一種方法。由于這 種驅(qū)動(dòng)在低頻時(shí)電流有較大的上沖，電動(dòng)機(jī)低頻噪聲種驅(qū)動(dòng)在低頻時(shí)電流有較大的上沖，電動(dòng)機(jī)低頻噪聲 較大。較大。 高低壓驅(qū)動(dòng)原理高低壓驅(qū)動(dòng)原理 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 斬波驅(qū)動(dòng)電路斬波驅(qū)動(dòng)電路 R R 采樣電阻采樣電阻, ,阻值很小阻值很小 比較器輸入：比較器輸入：“-”-”端端-采樣電壓采樣電壓 “+”+”端端給定電壓給定電壓 與門(mén)與門(mén) 3 3、 斬波驅(qū)動(dòng)斬波驅(qū)動(dòng) u

37、 ui i為低電平時(shí)為低電平時(shí)TlTl和和 T2T2兩個(gè)開(kāi)關(guān)管均截兩個(gè)開(kāi)關(guān)管均截 止；止； u ui i為高電平時(shí)，為高電平時(shí)，T1T1 和和T2T2兩個(gè)開(kāi)關(guān)管均兩個(gè)開(kāi)關(guān)管均 導(dǎo)通，電源向繞組導(dǎo)通，電源向繞組 供電。供電。 由于繞組電感的作用，由于繞組電感的作用，R R上的電壓逐漸升高，當(dāng)超過(guò)給上的電壓逐漸升高，當(dāng)超過(guò)給 定電壓定電壓u uc c時(shí)時(shí), ,比較器輸出低電平比較器輸出低電平與門(mén)輸出低電平與門(mén)輸出低電平 T1T1 截止截止電源被切斷；當(dāng)取樣電阻上的電壓小于電源被切斷；當(dāng)取樣電阻上的電壓小于u uc c時(shí)，比時(shí)，比 較器輸出高電平，與門(mén)也輸出高電平，較器輸出高電平，與門(mén)也輸出高電平，

38、T1T1又導(dǎo)通，電源又導(dǎo)通，電源 又開(kāi)始向繞組供電。又開(kāi)始向繞組供電。 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) T2T2每導(dǎo)通一次，每導(dǎo)通一次，TlTl導(dǎo)通多導(dǎo)通多 次，繞組電流為鋸齒波。次，繞組電流為鋸齒波。 在在T2T2導(dǎo)通期間，電源是脈導(dǎo)通期間，電源是脈 沖式供電的，所以提高了沖式供電的，所以提高了 電源效率，并且能有效地電源效率，并且能有效地 抑制共振。由于無(wú)需外接抑制共振。由于無(wú)需外接 限流電阻所以提高了高頻限流電阻所以提高了高頻 性能，但是，由于電流波性能，但是，由于電流波 形為鋸齒形，將會(huì)產(chǎn)生較形為鋸齒形，將會(huì)產(chǎn)生較 大的電磁噪聲。大的電磁噪聲。 斬波供電只需單電源。斬波供電只需單電源。 斬波供電的電流波形斬波供電的電流波形 微特電機(jī)課件第微特電機(jī)課件第3章步進(jìn)電機(jī)章步進(jìn)電機(jī) 1 1） 電磁力的大小與繞組通電電流的大小有關(guān)。電磁力的大小與繞組通電電流