机电一体化步进电动机

1、ABC定子定子6个齿，转子齿个齿，转子齿4个、个、6个个当当A相定子齿与转子齿对齐时，相定子齿与转子齿对齐时，B相定子齿与转子齿顺时针方相定子齿与转子齿顺时针方向错开向错开1/3转子齿距角转子齿距角(图中图中30 )，C相定子齿与转子齿逆时针相定子齿与转子齿逆时针方向错开方向错开1/3转子齿距角转子齿距角(30 )CABBCA3412通电相序：通电相序：定子各相定子各相A相相转子齿转子齿1与与A相定子齿对齐相定子齿对齐B相相转子齿转子齿2与与B相定子齿近，吸引对齐，转子顺时相定子齿近，吸引对齐，转子顺时针转针转30 ，即，即30 C相相转子齿转子齿3与与C相定子齿近，吸引对齐，顺转相定子齿近，

2、吸引对齐，顺转30 CABBCA34121C342CABBA一个一个转子转转子转1个齿。个齿。通电相序反了则电机反转通电相序反了则电机反转AAB B BC C CAACABBCA3412A相相转子齿转子齿1与与A相定子齿对齐相定子齿对齐A、B转子齿转子齿1、2吸向吸向A、B相定子齿中间，转相定子齿中间，转子顺时针转子顺时针转15 ，即，即15 CABBCA3412一个一个转子转转子转1个齿，个齿，转子齿距角转子齿距角/6= 15 B相相转子齿转子齿2与与B相定子齿近，吸引对齐，转子再顺相定子齿近，吸引对齐，转子再顺时针转时针转15 CABBCA3412AB BC CAAB：30 当当A相定子齿

3、与转子齿对齐相定子齿与转子齿对齐时，时，B相定子齿与转子齿顺时针方向相定子齿与转子齿顺时针方向错开错开1/3转子齿距角转子齿距角，错开错开1/5转子齿距角转子齿距角通电相序通电相序一个一个转子转转子转1个齿个齿Z360o KmZ360po 转子齿距角转子齿距角 分类（分类（P410）转子齿距角转子齿距角oo940360 oo9.0109p min/r18sec/r3 .03601209 .0noo 步进电机的主要特性与性能指标步进电机的主要特性与性能指标 主要特性主要特性 矩角特性（电磁转矩矩角特性（电磁转矩T与偏转角与偏转角(或电角或电角 度度 )间的关系）间的关系）413P,e 当转子齿与

4、定子齿对齐时，偏转角当转子齿与定子齿对齐时，偏转角=0，电磁转矩，电磁转矩T=0，当转子齿与定，当转子齿与定子齿偏离子齿偏离1/4齿齿(即电角度即电角度 )时，时，T达最大静转矩达最大静转矩Tsmax）2e 为使电机运转可靠，负载转矩只能为为使电机运转可靠，负载转矩只能为3050%Tsmax 启动惯频特性启动惯频特性启动频率启动频率(突跳频率突跳频率)：在负载转矩为零的条件下启动，不失步：在负载转矩为零的条件下启动，不失步地进入正常运行状态所允许的最高启动频率，主要受限于转子地进入正常运行状态所允许的最高启动频率，主要受限于转子及传动机构的惯量。及传动机构的惯量。 运行频率特性运行频率特性连续

5、运行频率：电机不失步地运行的最高频率，主要受限于绕连续运行频率：电机不失步地运行的最高频率，主要受限于绕组电流上升、下降速度；电机加速时不能使频率增加过快。组电流上升、下降速度；电机加速时不能使频率增加过快。 矩频特性矩频特性矩频特性指在正常运行情况下最大输出转矩与步进脉冲频率间矩频特性指在正常运行情况下最大输出转矩与步进脉冲频率间的关系，主要受限于绕组电流上升、下降速度。的关系，主要受限于绕组电流上升、下降速度。 性能指标性能指标 精度：精度： 最大静转矩最大静转矩Tsmax 保持转矩（定位转矩）保持转矩（定位转矩）对对绕组不通电的情况下能维持的输出转矩。绕组不通电的情况下能维持的输出转矩。

6、空载下不失步启动的最高步进脉冲频率空载下不失步启动的最高步进脉冲频率P416表表13.4为使电机转动可靠，应使负载转矩为使电机转动可靠，应使负载转矩TL=(0.30.5)Tsmax且负载最大静转矩且负载最大静转矩TLmax=(0.30.5)Tst，Tst为电机启动转矩为电机启动转矩 启动频率启动频率fstA相相(mA级级)B相相(mA级级)C相相(mA级级)A相相(A级级)B相相(A级级)C相相(A级级)步进脉冲步进脉冲通电相序通电相序 用触发器等构造：可靠性不高用触发器等构造：可靠性不高 用专用集成电路，如用专用集成电路，如CH250，L297，PM03等，方便等，方便 用单片机编程实现：方

7、便，成本低。用单片机编程实现：方便，成本低。用用8051单片机单片机P1口口8个引脚个引脚P1.0P1.7中的中的3个即可个即可CBAP1.0P1.2P1.1AAB B BC C CAAP1口赋值口赋值(2进制进制)： 001 011 010 110 100 101 001P1口赋值口赋值(16进制进制)：01H 03H 02H 06H 04H 05H 01H编程：编程： MOV DPTR, #TAB MOV A, #03H MOVC A, A+DPTR MOV P1, A TAB: DB 01H,03H,02H,06H,04H,05HP1=06HRDL,rRV3IC+UVTL,rR3I+UV

8、TRrLS)S(U)S( I 1TSkRrLS1)S(U)S( I RrLT L,rR3I+UVT1TSkRrLS1)S(U)S( I RrLT RDL,rRV3IC+UVTRDRVI+UI 3. 3.高低压切换型驱动电路高低压切换型驱动电路 R V1 L +80V Ub1 VT1 Ub2 VT2 V2 +12V Ub1 0 t Ub2 0 t I 0 t t1 t2 t3 特点：特点：提高提高启动力矩大，高频（高启动力矩大，高频（高速）性能大大提高，效率高。速）性能大大提高，效率高。R浪费能量，浪费能量，应去掉应去掉 R V1 L +80V Ub1 VT1 Ub2 VT2 V2 +12V R+12VI+80V高压前置放大低压前置放大控制门整形U1U1V2U2V1VT1 RDVT2LRe图6-14 恒流斩波驱动电路原理图输入 4. 4.斩波恒流驱动电路斩波恒流驱动电路 RD浪费能量，浪费能量，应去掉应去掉特点：