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步进电机课件

来源:鸿运,鸿运游戏,鸿运电子游戏发布时间:2019/12/21点击数:

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  无锡市职业教育中心校 步进电机控制 执教者:王骅 1 步进电动机 2 一、步进电动机的组成和种类 3 1、步进电动机的结构组成: 步 进 电 机 组 成 定子 ——由硅钢片叠 ——由硅钢片叠 成,有一定数量的 磁极和绕组 ——用硅钢片叠 转子 ——用硅钢片叠 成或 用软磁性 材料做成凸极结 构 4 2、步进电动机的种类: 励磁式——转子有绕组 反应式——转子无绕组 混合式(永磁感应子式)——转子无绕组有磁钢 5 二、步进电动机的工作原理 6 1、结构分析 定子 7 1、结构分析 转子 8 2、工作原理 齿距: 齿距: 设转子的齿数是Z 设转子的齿数是Z, 则齿距为τ=360° 则齿距为τ=360°/Z 设Z为40,则τ为9 ° 40, 步进电动机结构原理图 9 错位 当A相定子齿和转子齿对齐, 相定子齿和转子齿对齐, 若和A 若和A相磁极中心对齐的转 子齿为1 号齿, 子齿为 1 号齿 , 因 B 相磁极 与A相磁极差120°,且 120°/9°=13(1/3),故转 13( 子齿不能与B相定子齿对齐, 子齿不能与B相定子齿对齐, 只有13号小齿靠近B 只有13号小齿靠近B相磁极 的中心线, 的中心线 , 与中心线相差 步进电动机结构原理图 3° 10 电机转动的工作原理 总结: 总结:错齿是步进电动机旋转的根本原因 11 步距角 步距角——绕组每通电一次(即运 步距角——绕组每通电一次(即运 行一拍),转子就走一步,即转过 一定的角度。 磁阻式步进电机的步距角用公式表 示: QS=360°/NZr =360° (N=MCC ) N=M 12 三、步进电动机的控制原理 13 1、目的 当定子绕组按一定顺序轮流通电时, 转子就沿一定方向一步步转动。因此步 进电动机绕组是按一定通电方式工作的, 为实现该种轮流通电,要将控制脉冲按 为实现该种轮流通电,要将控制脉冲按 规定的通电方式分配到电动机的每相 绕组。 绕组。 14 2、典型的步进电机控制系统的组成 步进控制器——把输入的脉冲转换成环型脉冲, 步进控制器——把输入的脉冲转换成环型脉冲, 以控制步进电动机,并能进行正反转控制 功率放大器——把步进电动机输出的环型脉 功率放大器——把步进电动机输出的环型脉 冲放大,以驱动步进电动机转动 15 典型的步进电机控制系统的组成 16 了解步进控制器 17 3、单片机控制的步进电机控制系统组成 利用单片机代替步进控制器,把并行二进制 码转换成串行脉冲序列,并实现方向控制 18 4、脉冲序列的生成 脉冲用周期、脉冲 高度、接通和断开电 源的时间来表示 单片机控制步进电机 步进实际是用单片机产 生一系列脉冲 先输出一高电平(电机步进),接着利用软件延 时一段时间(到位),而后输出一低电平(停止步 进),再延时。延时长短由步进电动机的工作频率 决定。 19 5、旋转方向的控制 电动机旋转方向和内部绕组的通电顺序有关 以三相步进电动机为例(单三拍): 正向旋转通电顺序:A 正向旋转通电顺序:A—B—C—A 反向旋转通电顺序:A 反向旋转通电顺序:A—C—B—A 20 旋转方向的控制 21 小结: 步进电动机由定子和转子两大部分组成。 错齿是促使步进电动机旋转的根本原因。 每运行一拍,转子就转过一个步距角。 单片机控制系统用单片机代替步进控制器。 步进电机旋转方向和内部绕组的通电顺序 有关 22 课后作业: 步进电动机旋转的根本原因是什么? 步进电动机控制器由哪些部分组成?各 自有什么作用? 23 结 束 24