任务4-1步进电机原理与应用ppt课件

1、情景四情景四 步进电机步进电机任务任务4-1 4-1 步进电机原理与应用步进电机原理与应用结构与工作原理结构与工作原理知识目标知识目标1 1、掌握步进电动机的结构。、掌握步进电动机的结构。2 2、掌握步进电动机的工作原理。、掌握步进电动机的工作原理。3 3、了解步进电动机的应用。、了解步进电动机的应用。能力目标能力目标步进电动机的接线、操作使用步进电动机的接线、操作使用常见步进电机外形构造 步进电机的内部构造 步进电机分类步进电机分类 按照力矩产生原理分类 激磁式 反应式 混合式 按照定子数目分类 单定子 双定子 多定子 按照定子励磁相数分类 三相 四相 五相 六相 按照各相绕组的分布规律分类

2、 径向分相 (垂轴式) 轴向分相 (顺轴式)AABBCCABCABCNS单段反应式步进电机的工作原理单段反应式步进电机的工作原理 磁场形成磁场形成单段反应式步进电机的工作原理单段反应式步进电机的工作原理 节拍运动动画节拍运动动画AA12AA1243AA12ABB12AAC1260BCC12 b= 60 ACC12AA12BBC1260AAB1260 b= 60 AABB12ABBCC1260AABBC1260AABCC1260 b= 60 AABCC1260AABB12ABBCC1260AABBC1260 b= 60 AA12AABB1230ABB1230 AABCC1230BCC1230AB

3、BCC12 b= 30 ACC1230AABCC12 AA12ABBCC12BBC1230AABBC1230 b= 30 AA1243ABB4231AAC423130BCC423130 b= 30 ACC132430AA1243BBC132430AAB1324 b= 30 AABB1324ABBCC1324AABBC132430AABCC1324 b= 30 AABCC132430AABB1324ABBCC1324AABBC1324 b= 30 AA4231AABB1324ABB423115AABCC132415BCC423115ABBCC132415 b= 15 ACC132415AABCC

4、132415AA1243 ABBCC1324BB1324C15AABBC132415 b= 15 bbbb360 =m* Z* CAA12AA1243b360360 =3 (1.5 )m* Z*C3* 40*1(2)b360360 =1.5 (0.75 )m * Z * C5* 48* 1(2)AA12AA1243转子转动的原因分析转子转动的原因分析转子转动的原因分析转子转动的原因分析AABBCCABBCC步进电机的实际结构步进电机的实际结构步进电机的实际结构步进电机的实际结构AABBCC4750A相各齿对齐时,B相转子齿错位3步进电机展开结构步进电机展开结构实际步进电机转动的模拟实际步进电机

5、转动的模拟 控制输入给步进电机的脉冲数目可以控制步进电机的角位移b = N b36060 f60 f 60fmZCn=360360mZC 将插补器的单序列脉冲转换为步进电机需要的多序列将插补器的单序列脉冲转换为步进电机需要的多序列脉冲的装置叫环行分配器。脉冲的装置叫环行分配器。 环行分配器可以由硬件构成也可以由软件构成。环行分配器可以由硬件构成也可以由软件构成。环行分配器环行分配器环行分配器的工作原理环行分配器的工作原理 硬件环行分配器的基本构成是触发器。因为步进电机有几相就需要几个序列脉冲，所以步进电机有几相，就要设置几个触发器。每个触发器发出的脉冲就是一个序列脉冲，用来控制步进电机某相定子

6、绕组的通、断电。 触发器工作的同步信号就是来自插补器的某个坐标轴的位移驱动信号x或y。 CPQADAQASRCPQBRSDBQBCPQCRSDCQC复位XABC2681 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 145379CBA三相单三拍工作方式：三相单三拍工作方式：ABCA当当QA有输出有输出A，就使步进电机的，就使步进电机的A相通电，相通电，当当QB有输出有输出B，就使步进电机的，就使步进电机的B相通电，相通电，当当QC有输出有输出C，就使步进电机的，就使步进电机的C相通电。相通电。输出波形如下输出波形如下环行分配器的工作原理环行分配器的工作原理 如果用如果用D触发器触发器,则触发器的输入

7、端就是则触发器的输入端就是D端，它的信号也端，它的信号也取自触发器本身，不过这中间还要加一定的外接无源电路。触取自触发器本身，不过这中间还要加一定的外接无源电路。触发器的输出和输入通过一定的外电路连接在一起，构成一个封发器的输出和输入通过一定的外电路连接在一起，构成一个封闭的整体环形电路，只要有闭的整体环形电路，只要有x这个单序列脉冲它就能连续不断这个单序列脉冲它就能连续不断地输出地输出A、B、C，这就是我们把它称为环行分配器的道，这就是我们把它称为环行分配器的道理。即环行就是触发器的输入由其输出连接，分配就是根据步理。即环行就是触发器的输入由其输出连接，分配就是根据步进电机定子绕组的通电顺序要求对进电机定子绕组的通电顺序要求对x的序列脉冲进行再分配。的序列脉冲进行再分配。所以也常直接称其为脉冲分配器。所以也常直接称其为脉冲分配器。环行分配器的工作原理环行分配器的工作原理 步进电动机的应用 步进电动机的转速不受电压和负载变化的影响，也不