電機(jī)與變壓器任務(wù)3-步進(jìn)電動機(jī)課件

1、 返回主頁機(jī)械工業(yè)出版社 全國技工院?！笆濉毕盗幸?guī)劃教材 任務(wù)3 認(rèn)識步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)是一種把電脈沖信號變換成直線位移或角位移的執(zhí)行元件。 項目四 特種電機(jī) 返回主頁機(jī)械工業(yè)出版社 全國技工院?！笆濉毕盗幸?guī)劃教材步進(jìn)電動機(jī)的分類 運動形式分為：旋轉(zhuǎn)式 、直線式 按工作原理分為：反應(yīng)式 、永磁式 、永磁感應(yīng)子式 項目四 特種電機(jī) 一、反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理 1.反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)主要有定子、轉(zhuǎn)子兩部分構(gòu)成，它們均有磁性材料構(gòu)成。一般定子相數(shù)為兩相六相，每相兩個繞組套在一對定子磁極上，稱為控制繞組，轉(zhuǎn)子上是無繞組的鐵心。 機(jī)械工業(yè)出版社 全國技工院?！笆?/p>

2、二五”系列規(guī)劃教材反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)基本結(jié)構(gòu) 三相步進(jìn)電動機(jī)定子和轉(zhuǎn)子上分別有六個和四個磁極，如圖所示，電機(jī)定子齒上有三個勵磁繞阻，轉(zhuǎn)子均勻分布著很多小齒，其幾何軸線依次分別與轉(zhuǎn)子齒軸線錯開。 項目四 特種電機(jī)機(jī)械工業(yè)出版社 全國技工院?！笆濉毕盗幸?guī)劃教材 接上頁 當(dāng)U相控制繞組通電時，定子磁極U、U軸線與轉(zhuǎn)子1、3齒若不對應(yīng)時，總有一磁拉力使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到1、3齒與定子磁極U、U重合。重合時，僅有徑向力而無切向力，因而轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)，如圖 (a)所示。2.反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的原理項目四 特種電機(jī)機(jī)械工業(yè)出版社 全國技工院?！笆濉毕盗幸?guī)劃教材 接上頁 當(dāng)U相斷電，V相控制繞組通電時，轉(zhuǎn)子將在空間逆時針

3、轉(zhuǎn)過30，即步距角為30。轉(zhuǎn)子齒2、4與定子極V、V對齊，如圖 (b)所示。2.反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的原理項目四 特種電機(jī)機(jī)械工業(yè)出版社 全國技工院?！笆濉毕盗幸?guī)劃教材 接上頁 如再使V相斷電，W相控制繞組通電，轉(zhuǎn)子又在空間逆時針轉(zhuǎn) 過30，使轉(zhuǎn)子齒1、3與定子極W、 W對齊，如圖 (c)所示。如此循環(huán)往復(fù)，并按UVWU順序通電，轉(zhuǎn)子則按逆時針方向不斷轉(zhuǎn)動。其轉(zhuǎn)速取決于控制繞組與電源接通和斷開的變化頻率。若改變?yōu)?U-WV-U 順序通電，則電機(jī)按順時針方向轉(zhuǎn)動。接通和斷開電源的過程，通常由電子邏輯線路來控制。2.反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的原理項目四 特種電機(jī)機(jī)械工業(yè)出版社 全國技工院校“十二五”系列規(guī)

4、劃教材 接上頁 （3）“單、雙六拍”通電方式 即按UUVVVWWWUU的順序控制，則電機(jī)為六拍一循環(huán)，因而稱單、雙六拍，這種控制的步距角有所不同。見圖所示，當(dāng)U相通電時，同單三拍運行的情況，見圖(a)。 2.反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的原理項目四 特種電機(jī)機(jī)械工業(yè)出版社 全國技工院?！笆濉毕盗幸?guī)劃教材 接上頁 當(dāng)UV相通電時，轉(zhuǎn)子齒2、4在V、V極吸引下，逆時針轉(zhuǎn)動，直至轉(zhuǎn)子齒1、3和定子極U、U之間的作用力與轉(zhuǎn)子齒2、4和定子極V、V之間作用力相平衡為止，如圖 (b)所示。 2.反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的原理項目四 特種電機(jī)機(jī)械工業(yè)出版社 全國技工院校“十二五”系列規(guī)劃教材 接上頁 當(dāng)斷開 U相控制繞組而

5、由V相控制繞組通電時，轉(zhuǎn)子將繼續(xù)逆時針轉(zhuǎn)到使轉(zhuǎn)子齒2、4和定子極V、V對齊，如圖(c)所示。若繼續(xù)順序通電，則電動機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動。如順序變?yōu)閁WWWVVVUU時，電動機(jī)將反過來順時針方向轉(zhuǎn)動。2.反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的原理項目四 特種電機(jī)機(jī)械工業(yè)出版社 全國技工院?！笆濉毕盗幸?guī)劃教材2.反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的原理 接上頁 通過以上分析可得出步進(jìn)電動機(jī)的步距角：式中 控制繞組相數(shù) 轉(zhuǎn)子齒數(shù) 通電狀態(tài)系數(shù)，單拍或雙拍方式（單拍為1，雙拍為2） 若步進(jìn)電動機(jī)的頻率為，轉(zhuǎn)速則為：式中 脈沖頻率 轉(zhuǎn)速項目四 特種電機(jī) 二、 步進(jìn)電動機(jī)的應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出版社 全國技工院校“十二五”系列規(guī)劃教材 1.步進(jìn)電動機(jī)的應(yīng)

6、用 隨著數(shù)字控制系統(tǒng)的發(fā)展，步進(jìn)電動機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛。在現(xiàn)代工業(yè)，特別是航空、航天、電子等領(lǐng)域中，要求完成的工作量大、任務(wù)復(fù)雜、精度高、效率高，而人工操作不實現(xiàn)的，這就需要步進(jìn)電動機(jī)帶動下的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人來完成這些工作。另外，在計算機(jī)外設(shè)和辦公室自動化設(shè)備中，如磁盤驅(qū)動、打印機(jī)、繪圖儀和復(fù)印機(jī)等也大量運用步進(jìn)電機(jī)。 項目四 特種電機(jī)機(jī)械工業(yè)出版社 全國技工院?！笆濉毕盗幸?guī)劃教材 2. 步進(jìn)電動機(jī)應(yīng)用中的注意點： （1）步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于低速場合時，每分鐘轉(zhuǎn)速不超過1000轉(zhuǎn)，（0.9度時6666PPS)，最好在1000-3000PPS(0.9度）間使用，可通過減速裝置使其在此間工作，此時電

7、機(jī)工作效率高，噪音低。 (2)步進(jìn)電機(jī)最好不使用整步狀態(tài)，整步狀態(tài)時振動大。 (3)由于歷史原因，只有標(biāo)稱為12V電壓的電機(jī)使用12V外，其他電機(jī)的電壓值不是驅(qū)動電壓值 ，可根據(jù)驅(qū)動器選擇驅(qū)動電壓（建議：57BYG采用直流24V-36V，86BYG采用直流50V,110BYG采用高于直流80V），當(dāng)然12伏的電壓除12V恒壓驅(qū)動外也可以采用其他驅(qū)動電源， 不過要考慮溫升。項目四 特種電機(jī)機(jī)械工業(yè)出版社 全國技工院校“十二五”系列規(guī)劃教材 2. 步進(jìn)電動機(jī)應(yīng)用中的注意點： (4)轉(zhuǎn)動慣量大的負(fù)載應(yīng)選擇大機(jī)座號電機(jī)。 (5)電機(jī)在較高速或大慣量負(fù)載時，一般不在工作速度起動，而采用逐漸升頻提速，一電機(jī)不失步，二可以減少噪音同時可以提高停止的定位精度。 （6）高精度時，應(yīng)通過機(jī)械減速、提高電機(jī)速度,或采用高細(xì)分?jǐn)?shù)的驅(qū)動器來解決，也可以采用5相電機(jī)，不過其整個系統(tǒng)的價格較貴，生產(chǎn)廠家少。 項目四 特種電機(jī)機(jī)械工業(yè)出版社 全國技工院?！笆濉毕盗幸?guī)劃教材 2.步進(jìn)電動機(jī)應(yīng)用中的注意點： （7）電機(jī)不應(yīng)在振動區(qū)內(nèi)工作，如若必須可通過改變電壓、電流或加一些阻尼的解決。 （8）電機(jī)在600PPS（0.