步进电动机的控制与应用

4模块四交流电机的拖动与检修3模块三变压器的应用与检修1模块一电机拖动安全运行管理6模块六交流电动机的变频调速5模块五控制电机的运行与应用2模块二直流电机的拖动与维护任务二步进电动机的控制与应用5

模块五控制电机的运行与应用任务内容

数控机床的开环伺服系统主要由驱动电路，执行元件和机床3大部分组成，常用的执行元件是步进电机。在数字控制系统中，大量使用的是反应式步进电机。步进电机是一种感应电机，驱动器就是为步进电机分时供电的、多相时序控制器。主要内容步骤一认识步进电动机步骤二步进电机进给驱动装置的连接与调试步骤三步进电机驱动系统的常见故障与检修认识步进电动机步骤一

以小组为单位，通过现场观看或通过观看视频资料演示，观察CK6130数控车床的伺服系统及进给电动机（或备用步进电动机）外观，对其作出记录或描述，并识读其铭牌上数据及其含义。一、了解步进电动机步进电动机本质上属于断续运转的同步电动机，同时它也是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直线位移的执行元件。(e)减速步进电机(f)微型步进电机(g)直线步进电机(h)同步电机步骤一步进电动机有很多种类，按运动方式可分为旋转式和直线式两类；按工作原理可分为反应式、永磁式和感应子式（又叫混合式）三种，而反应式步进电动机应用较多，反应式步进电动机也称为磁阻式步进电动机。(a)微型步进电机(b)57步进电机(c)精密减速步进电机(d)汽车怠速（直线）电机

励磁式步进电机和反应式步进电机的区别在于，励磁式步进电机的转子上有励磁线圈，而反应式步进电机的转子上没有励磁线圈，依靠变化的的磁阻生成磁阻转矩工作。三相反应式步进电动机的原理结构图定子内圆周均匀分布着六个磁极，磁极上有励磁绕组，每两个相对的绕组组成一相。转子有四个齿。二、步进电动机的工作原理步骤一三相单三拍：A

B

C

A

……CA'BB'C'A3412A相绕组通电，B、C相不通电。由于在磁场作用下，转子总是力图旋转到磁阻最小的位置，故在这种情况下，转子必然转到左图所示位置：1、3齿与A、A′极对齐。步骤一CA'BB'C'A34121C'342CA'BB'A同理，B相通电时，转子会转过30

角，2、4齿和B、B´磁极轴线对齐；当C相通电时，转子再转过30

角，1、3齿和C´、C磁极轴线对齐。与单三拍方式相似，步距角与三相单三拍相同，在平衡点的稳定性较好。三相双三拍：AB

BC

CA

……三相六拍：A

AB

B

BC

C

CA

……CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412A相通电，转子1、3齿与A、A'对齐。A、B相同时通电，A、A'磁极拉住1、3齿，B、B'磁极拉住2、4齿，转子转过15

。CA'BB'C'A34123412CA'BB'C'AB相通电，转子2、4齿与B、B´对齐,又转过15

。B、C相同时通电，C'、C磁极拉住1、3齿，B、B'磁极拉住2、4齿，转子再转过15

。

步距角是三拍一半，采用双极通电方式，其稳定性比单极要好。步骤一(a)展开图(b)结构图三相反应式步进电动机步进电动机转速为：步进电机步距角：三、步进电动机的驱动电源指令变频信号源脉冲分配器脉冲放大器工作机构步进电动机步骤一四、步进电动机驱动装置步进电机齿轮箱指令脉冲数控装置环形分配器步进电机功率放大器电源工作台开环控制伺服系统的结构示意图三相硬件环形分配器的驱动控制示意图步骤一步骤一五、步进电动机的应用用脉冲信号进行控制，一周的步数是固定的，只要不丢步，角位移误差不存在长期积累的情况，主要用于数字控制系统中，精度高，运行可靠。如采用位置检测和速度反馈，亦可实现闭环控制。步进电动机广泛应用于数字控制系统中，如数模转换装置、数控机床、自动记录仪、钟表等之中，另外在工业自动化生产线、印刷设备等中亦有应用。数控装置步进电动机电位器放大器液压缸机械手电液伺服阀步进电机进给驱动装置的连接与调试步骤二进给驱动装置的接线图2.按图将步进电动机、M535型步进电动机驱动器与HNC-21TF数控系统连接；3.设定数控系统参数；4.设置步进电机驱动器参数。步进电动机进给驱动装置连接的基本步骤如下：1.测定步进电动机的绕组绝缘电阻，测定各绕组首尾端；步进电机驱动系统的常见故障与检修步骤三故障现象故障原因维修方法电动机不转动力线路有故障 检查线路并保证电源正常驱动器电路故障用替换法来确定是否驱动器本身，必要时更换驱动器驱动器报警按相关报警参数处理系统参数设置不当依据参数说明书重新设置接口信号线接触不良或无信号输出检查信号线重新连接、用示波器观察是否有脉冲指令电动机有故障检查电动机必要时更换工作中出现尖叫后停转输入频率过高降低输入脉冲频率输入脉冲突调频率过高引起堵转降低输入脉冲的突调频率输入脉冲的升速曲线不够理想调整输入脉冲的升速曲线工作中突然停转驱动器有故障用万用表测量驱动电源、检查脉冲是否正常，必要时更换驱动器电动机故障修理或更换电动机机械故障检查机械有无卡阻并排除步进电动机失步或多步负载过大调整加工中切削参数，调整加工条件等传动间隙过大检查机械传动的精度，进行螺距误差补偿电动机有故障修理或更换电动机驱动器有故障检查输入脉冲是否有丢失，修理或更换驱动器干扰检查接地，并做好屏蔽处理拓展任务查阅步进电动机常用技术要求，谈