步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制與應(yīng)用

4模塊四交流電機(jī)的拖動(dòng)與檢修3模塊三變壓器的應(yīng)用與檢修1模塊一電機(jī)拖動(dòng)安全運(yùn)行管理6模塊六交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速5模塊五控制電機(jī)的運(yùn)行與應(yīng)用2模塊二直流電機(jī)的拖動(dòng)與維護(hù)任務(wù)二步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制與應(yīng)用5

模塊五控制電機(jī)的運(yùn)行與應(yīng)用任務(wù)內(nèi)容

數(shù)控機(jī)床的開環(huán)伺服系統(tǒng)主要由驅(qū)動(dòng)電路，執(zhí)行元件和機(jī)床3大部分組成，常用的執(zhí)行元件是步進(jìn)電機(jī)。在數(shù)字控制系統(tǒng)中，大量使用的是反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)器就是為步進(jìn)電機(jī)分時(shí)供電的、多相時(shí)序控制器。主要內(nèi)容步驟一認(rèn)識(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步驟二步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的連接與調(diào)試步驟三步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的常見故障與檢修認(rèn)識(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步驟一

以小組為單位，通過現(xiàn)場(chǎng)觀看或通過觀看視頻資料演示，觀察CK6130數(shù)控車床的伺服系統(tǒng)及進(jìn)給電動(dòng)機(jī)（或備用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)）外觀，對(duì)其作出記錄或描述，并識(shí)讀其銘牌上數(shù)據(jù)及其含義。一、了解步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)本質(zhì)上屬于斷續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的同步電動(dòng)機(jī)，同時(shí)它也是是一種用電脈沖信號(hào)進(jìn)行控制，并將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或直線位移的執(zhí)行元件。(e)減速步進(jìn)電機(jī)(f)微型步進(jìn)電機(jī)(g)直線步進(jìn)電機(jī)(h)同步電機(jī)步驟一步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有很多種類，按運(yùn)動(dòng)方式可分為旋轉(zhuǎn)式和直線式兩類；按工作原理可分為反應(yīng)式、永磁式和感應(yīng)子式（又叫混合式）三種，而反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用較多，反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)也稱為磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。(a)微型步進(jìn)電機(jī)(b)57步進(jìn)電機(jī)(c)精密減速步進(jìn)電機(jī)(d)汽車怠速（直線）電機(jī)

勵(lì)磁式步進(jìn)電機(jī)和反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的區(qū)別在于，勵(lì)磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上有勵(lì)磁線圈，而反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒有勵(lì)磁線圈，依靠變化的的磁阻生成磁阻轉(zhuǎn)矩工作。三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的原理結(jié)構(gòu)圖定子內(nèi)圓周均勻分布著六個(gè)磁極，磁極上有勵(lì)磁繞組，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)的繞組組成一相。轉(zhuǎn)子有四個(gè)齒。二、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理步驟一三相單三拍：A

B

C

A

……CA'BB'C'A3412A相繞組通電，B、C相不通電。由于在磁場(chǎng)作用下，轉(zhuǎn)子總是力圖旋轉(zhuǎn)到磁阻最小的位置，故在這種情況下，轉(zhuǎn)子必然轉(zhuǎn)到左圖所示位置：1、3齒與A、A′極對(duì)齊。步驟一CA'BB'C'A34121C'342CA'BB'A同理，B相通電時(shí)，轉(zhuǎn)子會(huì)轉(zhuǎn)過30

角，2、4齒和B、B′磁極軸線對(duì)齊；當(dāng)C相通電時(shí)，轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)過30

角，1、3齒和C′、C磁極軸線對(duì)齊。與單三拍方式相似，步距角與三相單三拍相同，在平衡點(diǎn)的穩(wěn)定性較好。三相雙三拍：AB

BC

CA

……三相六拍：A

AB

B

BC

C

CA

……CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412A相通電，轉(zhuǎn)子1、3齒與A、A'對(duì)齊。A、B相同時(shí)通電，A、A'磁極拉住1、3齒，B、B'磁極拉住2、4齒，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過15

。CA'BB'C'A34123412CA'BB'C'AB相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒與B、B′對(duì)齊,又轉(zhuǎn)過15

。B、C相同時(shí)通電，C'、C磁極拉住1、3齒，B、B'磁極拉住2、4齒，轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)過15

。

步距角是三拍一半，采用雙極通電方式，其穩(wěn)定性比單極要好。步驟一(a)展開圖(b)結(jié)構(gòu)圖三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為：步進(jìn)電機(jī)步距角：三、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源指令變頻信號(hào)源脈沖分配器脈沖放大器工作機(jī)構(gòu)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步驟一四、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置步進(jìn)電機(jī)齒輪箱指令脈沖數(shù)控裝置環(huán)形分配器步進(jìn)電機(jī)功率放大器電源工作臺(tái)開環(huán)控制伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖三相硬件環(huán)形分配器的驅(qū)動(dòng)控制示意圖步驟一步驟一五、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用用脈沖信號(hào)進(jìn)行控制，一周的步數(shù)是固定的，只要不丟步，角位移誤差不存在長(zhǎng)期積累的情況，主要用于數(shù)字控制系統(tǒng)中，精度高，運(yùn)行可靠。如采用位置檢測(cè)和速度反饋，亦可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中，如數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)記錄儀、鐘表等之中，另外在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線、印刷設(shè)備等中亦有應(yīng)用。數(shù)控裝置步進(jìn)電動(dòng)機(jī)電位器放大器液壓缸機(jī)械手電液伺服閥步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的連接與調(diào)試步驟二進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的接線圖2.按圖將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、M535型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器與HNC-21TF數(shù)控系統(tǒng)連接；3.設(shè)定數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)；4.設(shè)置步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置連接的基本步驟如下：1.測(cè)定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的繞組絕緣電阻，測(cè)定各繞組首尾端；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的常見故障與檢修步驟三故障現(xiàn)象故障原因維修方法電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)力線路有故障 檢查線路并保證電源正常驅(qū)動(dòng)器電路故障用替換法來確定是否驅(qū)動(dòng)器本身，必要時(shí)更換驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器報(bào)警按相關(guān)報(bào)警參數(shù)處理系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)依據(jù)參數(shù)說明書重新設(shè)置接口信號(hào)線接觸不良或無信號(hào)輸出檢查信號(hào)線重新連接、用示波器觀察是否有脈沖指令電動(dòng)機(jī)有故障檢查電動(dòng)機(jī)必要時(shí)更換工作中出現(xiàn)尖叫后停轉(zhuǎn)輸入頻率過高降低輸入脈沖頻率輸入脈沖突調(diào)頻率過高引起堵轉(zhuǎn)降低輸入脈沖的突調(diào)頻率輸入脈沖的升速曲線不夠理想調(diào)整輸入脈沖的升速曲線工作中突然停轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器有故障用萬用表測(cè)量驅(qū)動(dòng)電源、檢查脈沖是否正常，必要時(shí)更換驅(qū)動(dòng)器電動(dòng)機(jī)故障修理或更換電動(dòng)機(jī)機(jī)械故障檢查機(jī)械有無卡阻并排除步進(jìn)電動(dòng)機(jī)失步或多步負(fù)載過大調(diào)整加工中切削參數(shù)，調(diào)整加工條件等傳動(dòng)間隙過大檢查機(jī)械傳動(dòng)的精度，進(jìn)行螺距誤差補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)有故障修理或更換電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器有故障檢查輸入脈沖是否有丟失，修理或更換驅(qū)動(dòng)器干擾檢查接地，并做好屏蔽處理拓展任務(wù)查閱步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常用技術(shù)要求，談