一步進電機詳解

1、（優(yōu)選）一步進電機課件第一頁，共二十二頁。步進電機一、步進電機簡介三、步進電機的三個中用概念二、步進電機的工作原理及其特點四、步進電機的驅(qū)動電源五、步進電機的應(yīng)用第二頁，共二十二頁。一、步進電機簡介1、簡介步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進電機來控制變的非常的簡單。第三頁，共二十二頁。2、系統(tǒng)構(gòu)成：步進電機脈沖分配器脈沖放大器脈沖信號

2、輸入第四頁，共二十二頁。3、步進電機的結(jié)構(gòu) 步進電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)第五頁，共二十二頁。定子繞組定子轉(zhuǎn)子步進機主要由兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子。它們均由磁性材料構(gòu)成，其上分別有六個、四個磁極 。第六頁，共二十二頁。ABC定子轉(zhuǎn)子定子的六個磁極上有控制繞組，兩個相對的磁極組成一相。注意：這里的相和三相交流電中的“相”的概念不同。步進電機通的是直流電脈沖，這主要是指線圖的聯(lián)接和組數(shù)的區(qū)別。第七頁，共二十二頁。二. 步進電動機工作原理及特點 2.1工作原理下面將通過步進電機的工作方式來進一步闡述其工作原理： 步進電機的工作方式可分為：三相單三拍、三相單雙六拍、 三相雙三拍等。第八頁，共二十二頁。這里我們會用到

3、幾個概念：步距角、相數(shù)、拍數(shù)。步距角：表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖信號，電機所轉(zhuǎn)動的角度。 相數(shù)：產(chǎn)生不同對極N、S磁場的激磁線圈對數(shù)。 拍數(shù)：完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)，或指電機轉(zhuǎn)過一個齒距角所需脈沖數(shù)。以四相電機為例，有四相雙四拍運行方式即AB-BC-CD-DA-AB四相單雙八拍運行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A 第九頁，共二十二頁。A 相通電使轉(zhuǎn)子1、3齒和 AA 對齊。CABBCA34122.2、三相單三拍三相繞組中的通電順序為：A 相 B 相 C 相 第十頁，共二十二頁。CABBCA3412同理，B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和B相軸線對齊，相對A相通電位置轉(zhuǎn)30；

4、C相通電再轉(zhuǎn)30。1C342CABBA第十一頁，共二十二頁。 這種工作方式，因三相繞組中每次只有一相通電，而且，一個循環(huán)周期共包括三個脈沖，所以稱三相單三拍。三相單三拍的特點：（1）每來一個電脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過 30。此角稱為步距角，用S表示。（2）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。第十二頁，共二十二頁。2.3、三相單雙六拍三相繞組的通電順序為： AABBBCCCAA 共六拍。工作過程：A相通電，轉(zhuǎn)子1、3齒和A相對齊。CABBCA3412第十三頁，共二十二頁。所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到兩磁拉力平衡的位置上。相對AA 通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了15。（1）BB 磁場對 2、4 齒有磁拉力，該

5、拉力使 轉(zhuǎn)子順時針方向轉(zhuǎn)動。A、B相同時通電（2）AA 磁場繼續(xù)對1、3齒有拉力。CABBCA3412第十四頁，共二十二頁?？傊?，每個循環(huán)周期，有六種通電狀態(tài)，所以稱為三相六拍，步距角為15。CABBCA3412B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和B相對齊，又轉(zhuǎn)了15。第十五頁，共二十二頁。2.4、三相雙三拍三相繞組的通電順序為： AB BC CA AB 共三拍。AB通電CABBCA3412CABBCA3412BC通電第十六頁，共二十二頁。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。工作方式為三相雙三拍時，每通入一個電脈沖，轉(zhuǎn)子也是轉(zhuǎn)30，即 S = 30。CA通電CABBC

6、A3412第十七頁，共二十二頁。三、步進電機的三個重要概念一、轉(zhuǎn)角由脈沖數(shù)產(chǎn)生二、轉(zhuǎn)速由脈沖頻率產(chǎn)生三、轉(zhuǎn)向由方向信號決定第十八頁，共二十二頁。四、步進電機的驅(qū)動電源1、步進電機應(yīng)由專用的驅(qū)動電源來供電，由驅(qū)動電源和步進電機組成一套伺服裝置來驅(qū)動負(fù)載工作。 2、步進電機的驅(qū)動電源，主要包括邊頻信號源、脈沖分配器和脈沖放大器等三個部分，如圖所示。 第十九頁，共二十二頁。五、步進電機的應(yīng)用1.步進電機主要用于一些有定位要求的場合。例如：線切割的工作臺拖動，植毛機工作臺（毛孔定位），包裝機（定長度）。一般涉及到定位的場合都用得到。 2.廣泛應(yīng)用于ATM機、噴繪機、刻字機、寫真機、噴涂設(shè)備、醫(yī)療儀器及設(shè)備、計算機外設(shè)及海量存儲設(shè)備、精密儀器、工業(yè)控制系統(tǒng)、辦公自動化、機器人等領(lǐng)域。 3.步進電機在電腦