機(jī)車電機(jī)與電器 課件 項(xiàng)目五 劈相機(jī)及其他電動機(jī) 任務(wù)五 步進(jìn)電動機(jī)

任務(wù)五步進(jìn)電動機(jī)任務(wù)提出A任務(wù)目標(biāo)B相關(guān)知識C任務(wù)實(shí)施D目錄CONTENTSPart任務(wù)一01任務(wù)提出任務(wù)提出

步進(jìn)電動機(jī)采用電脈沖信號進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程或設(shè)備的數(shù)字控制。步進(jìn)電動機(jī)是過程控制中一種十分重要和常用的功率執(zhí)行器件，廣泛應(yīng)用于柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制、機(jī)械加工、繪圖機(jī)、機(jī)器人、計算機(jī)的外部設(shè)備、自動記錄儀表等。隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電動機(jī)常常和計算機(jī)一起組成高精度的數(shù)字控制系統(tǒng)。Part任務(wù)一02任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)1.了解步進(jìn)電動機(jī)的模型結(jié)構(gòu)和工作原理；2.能描述70BF3-3J型步進(jìn)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理；3.掌握70BF3-3J型步進(jìn)電動機(jī)的工作原理和主要技術(shù)參數(shù)。Part任務(wù)一03相關(guān)知識相關(guān)知識

步進(jìn)電動機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移的電動機(jī)。

步進(jìn)電動機(jī)按照勵磁方式可分為磁阻式（又稱反應(yīng)式）、永磁式和混磁式三種；

按相數(shù)分為單相、兩相、三相和多相等形式。相關(guān)知識1.模型結(jié)構(gòu)

三相磁阻式步進(jìn)電動機(jī)的定、轉(zhuǎn)子鐵心均由硅鋼片疊壓而成。定子上有六個磁極，每兩個相對的磁極上有同一相控制繞組，同一相控制繞組可以并聯(lián)或串聯(lián)；轉(zhuǎn)子鐵心上沒有繞組，只有四個齒，齒寬等于極靴寬。三相磁阻式步進(jìn)電動機(jī)模型結(jié)構(gòu)示意圖相關(guān)知識2.工作原理

這樣按照U－V－W－U的順序輪流給各相控制繞組通電，轉(zhuǎn)子就會在磁阻轉(zhuǎn)矩的作用下，按順時針方向一步一步的轉(zhuǎn)動。步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于繞組變換通電狀態(tài)的頻率，即輸入脈沖的頻率，旋轉(zhuǎn)方向取決于控制繞組輪流通電的順序，若通電順序?yàn)閁－W－V－U，則步進(jìn)電動機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。(a)(b)(c)

三相磁阻式步進(jìn)電動機(jī)工作原理相關(guān)知識3.主要技術(shù)指標(biāo)

1)步距角:也稱為步距，是指步進(jìn)電動機(jī)改變一次通電方式轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度。2)最大靜轉(zhuǎn)矩:靜轉(zhuǎn)矩是指步進(jìn)電動機(jī)處于穩(wěn)定狀態(tài)下的電磁轉(zhuǎn)矩。對應(yīng)于某個失調(diào)角時，靜轉(zhuǎn)矩最大，稱為最大靜轉(zhuǎn)矩。3)起動頻率:指在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下能夠不失步起動的最高脈沖頻率。fst的大小與驅(qū)動電路和負(fù)載大小有關(guān)。步距角越小，負(fù)載越小，則起動頻率越高。4)連續(xù)運(yùn)行頻率:指步進(jìn)電動機(jī)起動后，當(dāng)控制脈沖連續(xù)上升時，能不失步運(yùn)行的最高頻率，負(fù)載越小，連續(xù)運(yùn)行頻率越高。在帶動相同負(fù)載時，步進(jìn)電動機(jī)的連續(xù)運(yùn)行頻率比起動頻率高得多。Part任務(wù)一04任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)170BF3-3j型步進(jìn)電動機(jī)結(jié)構(gòu)

步進(jìn)電動機(jī)定子上裝有三對磁極，每對磁極上分別套裝A、B、C三相控制繞組，三相繞組采用星形接法，出線端接在專用控制電源上。轉(zhuǎn)子采用導(dǎo)磁材料做成。70BF3-3j型步進(jìn)電動機(jī)結(jié)構(gòu)任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)270BF3-3j型步進(jìn)電動機(jī)工作原理

圖5.2170BF3-3步進(jìn)電動機(jī)工作原理

步進(jìn)電動機(jī)制造完畢后，其轉(zhuǎn)子齒數(shù)就確定了，因此要改變步進(jìn)電動機(jī)的步距角即轉(zhuǎn)速，可以通過改變控制繞組相數(shù)、控制電源脈沖頻率和供電狀態(tài)方式（每供電循環(huán)拍數(shù)）來實(shí)現(xiàn)。

步進(jìn)電動機(jī)采用三相控制繞組，單、雙六拍供電方式，其電機(jī)轉(zhuǎn)速可通過改變控制繞組供電頻率調(diào)節(jié)，若其供電頻率恒定，則電動機(jī)轉(zhuǎn)速也恒定不變。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)270BF3-3j型步進(jìn)電動機(jī)工作原理

70BF3-3步進(jìn)電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、便于快速啟動、制動，且具有“自鎖”能力，可用于平滑調(diào)節(jié)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。由于該電機(jī)工作氣隙很小，為了保證其工作可靠性，定子和轉(zhuǎn)子制造完成后，均采用環(huán)氧樹脂封閉，俗稱“一命”電機(jī)。