计算机控制技术步进电机工作原理精选

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。 磁场旋转一周,转子转过一个齿距角。 步进电机旋转方向和内部绕组的通电顺序有关 添加更改 添加更改 添加更改 步进电机工作原理 步进电动机 步进电机是纯粹的数字控制电动机,它将电脉冲信号转换成角位移。 步进电机具有快速启停、精确步进及直接接收数字信号控制的特点,因此,它在需要精确定位控制的场合中得到了广泛的应用。 一、步进电动机的组成和种类 1、步进电动机的结构组成: 步 进 电 机 组 成 定子 转子 ——由硅钢片叠成,有一定数量的磁极和绕组 ——用硅钢片叠成或 用软磁性材料做成凸极结构 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 二、步进电动机的工作原理 1、结构分析 定子 转子 2、工作原理 步进电动机结构原理图 齿距角:相邻两齿的夹角 . 设转子的齿数是Z,则齿距角为τ=360°/Z 设Z为40,则τ为9 ° 齿距角 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。 步距角 如:Zr=40 , N=3 时 m—定子的相数;z—转子的齿数; k—通电方式系数,单拍制时k=1,双拍制时k=2。 电机转动的工作原理 总结:错齿是步进电动机旋转的根本原因 1)单三拍工作方式 为了使步进电机顺向旋转,对于原理图来说,就是顺时针步进,各相磁极的通电顺序如下: 单三拍工作时各相的脉冲电压、电流波形 3.三相步进电机工作方式 2)双三拍工作方式 每次都是两相通电,控制电流切换3次,磁场旋转一周,转子移动一个齿距位置,则称为双三拍工作方式。采用双三拍工作方式时,各相磁极的通电顺序和转换情况如下: 双三拍工作方式中,要求电源所提供的功率比较大。 3)六拍工作方式 六拍工作方式就是把单三拍和双三拍结合起来的一种工作方式。 六拍工作方式比单三拍或双三拍的步进精度高出一倍。 六拍工作方式时各相的脉冲电压、电流波形 工作方式 单三拍 双三拍 六 拍 步进周期 TW TW TW 每相通电时间 TW 2TW 3TW 进齿周期 3TW 3TW 6TW 相电流 小 较大 最大 转矩 差 一般 优 表2 步进电动机3种工作方式的比较 三、步进电动机的控制方法 计算机控制的步进电机控制系统组成 计算机通过输出接口,按一定的规则输出脉冲控制信号,经驱动电路放大后,分别作用在步进电机的每一相上,步进电机就会按预定的方向和步进速度工作. 正向旋转通电顺序:A—B—C—A 反向旋转通电顺序:A—C—B—A 以单三拍为例: 步进电机控制系统的组成 添加更改 添加更改

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