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步进电机先容课件

来源:鸿运,鸿运游戏,鸿运电子游戏发布时间:2020/01/17点击数:

  步进电机介绍课件_理化生_高中教育_教育专区。步进电机 4.步进电机 ? 4.1 简介 步进电动机是一种用电脉冲信号进行控制,并将电 脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的控制电机。 主要优点:步距角和转速不受电压波动和负载变化的影响, 仅与脉

  步进电机 4.步进电机 ? 4.1 简介 步进电动机是一种用电脉冲信号进行控制,并将电 脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的控制电机。 主要优点:步距角和转速不受电压波动和负载变化的影响, 仅与脉冲频率有关。它每转一周都有固定的步数,在不丢步 的情况下运行,其步距误差不会长期积累,从而使它适合于 在数字控制的开环系统中作为驱动电动机,也可用作闭环系 统的驱动元件。 主要缺点:效率较低,需配适当的驱动电源,带惯性负载 的能力不强。 普通高等教育“十一五”国家级规划教 4.步进电机 种类: 磁阻式(反应式) 励 磁 永磁式 方 式 混合式 系统构成: 脉冲信 号输入 脉冲分配器 运 行 方 式 脉冲放大器 旋转型 直线型 平面型 步进 电机 普通高等教育“十一五”国家级规划教 4.步进电机 ? 4.2 反应式步进电动机的结构与工作原 理 一、反应式步进电动机的结构 1. 单段式 2. 多段式 a)径向磁路 b)轴向磁路 普通高等教育“十一五”国家级规划教 4.步进电机 径向磁路 1—线—线—引出线 普通高等教育“十一五”国家级规划教 4.步进电机 二、工作原理 三相反应式步进电动机有三种运行方式: (1) 三相单三拍运行; (2) 三相双三拍运行; (3) 三相单、双六拍运行 “三相” —指步进电机的相数; “单” —指每次只给一相绕组通电;“双”则 是每次同时给二相绕组通电; “三拍”—指通电三次完成一个循环 普通高等教育“十一五”国家级规划教 4.步进电机 1. 三相单三拍运行方式 A C B 1 2 4 B C 3 A A C B 1 4 B2 C 3 A A相导通 B相导通 普通高等教育“十一五”国家级规划教 4.步进电机 A C B 1 2 4 3 B C A A C B 4 3 1 B C 2 A C相导通 A相导通 普通高等教育“十一五”国家级规划教 4.步进电机 按A-B-C-A的顺序通电,电机转子在磁阻转矩作用 下沿ABC方向转动,电机的转速直接取决于控制绕组的换接 频率。 定子控制绕组每改变一次通电方式,称为一拍,此 时电机转子所转过的空间角度称为步距角。 齿距角: ?t ? 360? Zr ? 90? 步距角: ?s ? ?t 3 ? 90? 3 普通高等教育“十一五”国家级规划教 4.步进电机 2. 三相双三拍运行方式 按AB-BC-CA-AB或相反的顺序通电,每次同时给 两相绕组通电,且三次换接为一个循环。步距角与三相单 三拍运行方式的步距角相同。 AB相导通 BC相导通 普通高等教育“十一五”国家级规划教 4.步进电机 3. 三相单、双六拍运行方式 按A-AB-B-BC-C-CA或相反顺序通电,即需要六拍才完成一个 循环,因此步距角为: ?s ? ?t 6 ? 90? 6 ? 15? A C B 1 2 4 B C 3 A A C B 1 4 B2 C 3 A A相导通 AB相导通 B相导通 普通高等教育“十一五”国家级规划教 4.步进电机 对于其它相数的步进电动机,同样可以有多种运 行方式,例如四相步进电动机有:四相单四拍,四相双四 拍,四相单双八拍等运行方式。 一般而言,无论几相电机以及采用何种运行方式, 步距角与转子齿数Zr和拍数N之间有如下关系: ?s ? 360? ZrN (机械角度) N ? mC 此处,m为控制绕组相数,C为状态系数,单三、双三拍时, C=1;单双六拍时C=2。 转,其转速如与果脉连冲续频不率断有地关输。入每脉输冲入,一则个电脉机冲转,子转就子连转续过旋1: ZrN 普通高等教育“十一五”国家级规划教 4.步进电机 每秒钟输入f 脉冲,则转过 f/ZrN 转,故电机转速为: n ? 60 f rpm ZrN 4. 小步距角磁阻式步进电 机 转子上有?t均? 匀346分00?布? 的9?40个齿. ?s ? 360? ZrN ? 360? 40? 3?1 ? 3? 普通高等教育“十一五”国家级规划教 4.步进电机 小步距角步进电动机中的转子齿数,必须满足一定 的要求,才能保证电机产生步进运动。 当A相极面下的定、转子齿对齐时,B和C极面下的齿就分别 和转子齿相错三分之一的转子齿,即3度。 转子齿数应符合: Zr ? 2mp?? K ? ? 1 m ?? ? ? 2mpK ? 2p 普通高等教育“十一五”国家级规划教 4.步进电机 4.3 反应式步进电动机运行特性 一、静态特性 静态运行是指通电状态不变,电机处于稳 定状态时的特性。 静转矩 静特性 矩角特性 静态稳定区 需要清楚的几个名称: (1)初始稳定平衡位置:指步进电动机在空载情况下,控制 普通高等教育“十一五”国家级规划教 4.步进电机 绕组中通以直流电流时,转子的最后稳定位置; (2)失调角q:指步进电动机转子偏离初始平衡位置的电角度。 在反应式步进电动机中,转子一个齿距所对应的度数为2p电 弧度或360o电角度; (3)矩角特性:在不改变通电状态(即控制绕组电流不变)时, 步进电动机的静转矩与转子失调角的关系,即T=f(q) 定子 转子 ?=0, T=0; ?0, T0 ; ?0, T0; ?=?, T=0 普通高等教育“十一五”国家级规划教 4.步进电机 当只有一相绕组通电时,储存在电机气 隙中的磁场能量为 Wm ? 1 2 LI 2 T ? dWm d? ? ? Zr? L ? W? ? W 2? I ? ?