步进电机的工作原理课件

1、步进电机的原理和应用，步进电机的工作原理和特点。原理：步进电机是利用电磁原理将脉冲信号转换成线性位移或角位移的电机。每当电脉冲到来时，马达就会以一定角度旋转，驱动机器移动一小段距离。特征：(1)向一个脉冲，转一个步进角度。(2)控制脉冲频率可以控制电机速度。(3)改变脉冲顺序和旋转方向。(4)角位移或线性位移与电脉冲的数量成正比。以反作用公式为例说明了步进电机的结构和原理，反作用公式通常根据励磁方式分为三类：(1)反作用公式：转子无绕组，定子和转子齿小，步距小。最广泛使用的。2)永磁体类型：转子极数=每相定子极数，无小齿，较大的步距角和较大的转矩。3)电感型(混合型):齿小，混合电抗型和永磁型

2、的优点：转矩大，动态性能好，步距角小。步进电机类型：步进电机结构注：步进电机带有DC脉冲。步进电机主要由定子和转子两部分组成。它们都是由磁性材料制成的。定子和转子铁芯由软磁材料或硅钢片堆叠成凸极结构制成。定子和转子的磁极上有小齿，定子和转子的齿数相等。定子有六个磁极，定子的定子磁极上套有星形三相控制绕组。每两个相对的磁极是一相，形成一相控制绕组，转子没有绕组。转子上两个相邻齿之间的夹角称为桨距角。步进电机的工作方式可分为三相单三拍、三相单双六拍、三相双三拍等。1、三相单相三拍，(1)三相绕组的连接方式为Y形，(3)在工作过程中，A相通电，使转子的齿1和3与AA对齐。b相通电，转子2和4齿与b相

3、的轴线对齐，位置相对于a相转动30 ;在这种工作模式下，因为一次只有三相绕组中的一相通电，并且一个周期总共包括三个脉冲，所以称为三相单三拍。三相单拍和三拍的特点如下：(1)每次电脉冲到来，转子转动30。该角度称为阶梯角，用s(2)表示。转子的旋转方向取决于三相线圈的通电顺序，通过改变通电顺序可以改变转向方向。两相和三相单、双六拍，三相绕组通电顺序为：AABBBCCCAA，共六拍。工作过程：a相通电，转子的齿1和3与a对齐.因此转子转到两个磁拉力平衡的位置。与AA相比，转子转动了15度。(1)BB磁场对齿2和齿4施加磁拉力，使转子顺时针旋转。A和B同时通电，并且(2)AA磁场继续在齿1和3上施加

4、张力。总之，每个周期有六个通电状态，所以称为三相六拍，步角为15。b相通电，转子2，4齿和b对齐，转动15。三相、三相、三拍，三相绕组的通电顺序为：AB BC CA AB，共三拍。当工作模式为三相双拍时，转子每产生一个电脉冲也转动30，即S=30。步进电机通过电脉冲转子旋转的角度称为步进角。N:一个周期内的运行节拍数，即一个周期内需要改变的通电状态的次数Zr:转子的齿数，如：Zr=40，当n=3时，步进角和转速。每次输入一个脉冲，电机就旋转，也就是说，它旋转整个圆周的1/(ZrN)，也就是说，旋转整个圆周的1/(ZrN)，所以是每分钟的转数。当脉冲频率不变时，步进角度越大，即转子每转所需的脉冲

5、数越少，步进电机的速度越高。步进电机的矩频特性以最大负载转矩(起动转矩)Tq为起点，随着控制脉冲频率的增加，步进电机的转速逐渐增加，但承载能力下降。步进电机的驱动电源主要由脉冲发生器、脉冲分配器和脉冲放大器组成。步进驱动器和电机接线，DC 24V电源引入步进驱动器模块面板的24V和0V端子。驱动器的输入信号是CP，CP-和DIR，DIR-，如下图所示。外部连接为共阳极模式：阴极保护和阴极保护作为共阳极端子连接在一起，电气箱中的可编程控制器的Y0端子输出脉冲信号，脉冲信号连接到阴极保护端子，方向信号连接到阴极保护端子。当输入24V时，脉冲信号接入端子CP和方向信号接入端子DIR分别与2K限流电阻相连(该模块内部已与2K电阻相连)。电机的a相和b相分别连接到驱动器的a相和b相输出端。1.步进电机可以将