步进电机结构及工作原理课件

1、步进电动机的步进电动机是将电脉冲信号转换成机械角位移的控制电动机，多用作数字控制系统中的致动器。 1、PPT学习交流，以反应式为例说明步进电动机的结构和工作原理，按通常励磁方式分为3种：1 )反应式：转子为软磁材料，无绕组，定，转子张开小齿，步进角小。 2 )永久吸铁石式：转子为硬磁材料，转子的极数=每相的定子极数，不打开小齿，步进角大，力矩大3 )永久吸铁石感应(混合式): 转子为永久吸铁石式，2级，打开小齿，力矩大，动态性能好以三相为例，其定子和转子分别有6个、4个磁极。 定子、转子、定子绕组、13.7.1步进电动机构造概略图、3、PPT学习交流、步进电动机内部构造、4、PPT学习交流、5

2、、PPT学习交流、定子这6个磁极上控制绕组、2个、注意：这里的相和三相交流中的“相” 步进大头针机中流过直流脉冲，这主要是指线路的连接和组数的不同。IA、IB、IC、6、PPT学习交流、13.7.2工作原理、三相步进电机的工作方式分为三相单三拍、三相单二六拍、三相二三拍等。一、三相单三拍、(1)三相绕组的连结方式： y型、(2)三相绕组中的通电顺序为、7、PPT学习交流、(3)动作过程、a相通电、a方向的磁通经由转子形成闭合回路。 当转子和磁场的轴线方向具有一定的角度时，转子被磁场磁化，吸引转子，转子的位置使通电相磁路的磁敏电阻最小，使旋转、定子的啮合停止。 用a相通电使转子1、3齿与AA对齐

3、。a相通电、8、PPT学习交流、b相通电、c相通电、9、PPT学习交流这样的动作方式，因为在三相绕组中一次只有一相通电，而且在一个周期周期中总共包含三个脉冲，所以被称为三相单三拍。 三相单三拍的特征： (1)每次来电脉冲，转子都旋转30圈。 这个角称为阶梯角，用s表示。 (2)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。 正转：10，PPT学习交流，二、三相单双六拍，三相绕组的通电顺序为AABBBCCCAA的修正六拍。 动作过程：a相通电、转子1、3齿和a齐全。 11、PPT学习交流，所以转子转动到两磁张力平衡的位置。 相对于AA通电，转子旋转了15圈。 (1)BB磁

4、场在2、4齿上具有磁性拉伸力，该拉伸力使转子顺时针旋转。 a、b同时通电，(2)AA磁场继续对1、3齿有张力。12、PPT学习交流，即每个周期有6种通电状态，故称为三相六拍，步角为15。 b相通电，转子2、4的齿和b对齐，又旋转了15圈。13.7步进电机、13、PPT学习交流、三、三相双三拍、三相绕组的通电顺序是AB BC CA AB的校正三拍。13.7步进电机、14、PPT学习交流，在动作方式为三相双三拍的情况下，每流过电脉冲，转子也旋转30圈，即S=30。 13.7步进大头针电动机、15、PPT学习交流、步进角的步进大头针电动机，实际采用的步进大头针电动机的步进角多为3度和1.5度，步进角

5、越小，机械加工的精度越高。 为了产生小的步角，固定，转子都是多齿的。 图中，转子有40齿，定子还有6个磁极，但各磁极也有5齿。 16、PPT学习交流、转子的螺距为360/40=9、齿宽、齿槽各4.5。 为了旋转、定子的齿对齐，定子磁极上的小齿、齿宽和齿槽与转子相同。 13.7步进电机，17，PPT学习交流，工作原理：假定单三拍通电工作方式。 (1)A相通电时，定子a相的5个小齿和转子对齐。 此时，b相和a相空间差120包括120/9=齿、13.7步进电动机、a相和c的差240、240/9=齿。因此，a相的转子、定子的5个小齿对齐时，b相、c相不对齐，b相的转子、定子为1/3齿(3)、c相的转子

6、、定子为2/3齿(6)不同。 18、PPT学习交流，工作方式变为三相六拍，每一个电脉冲转子旋转1.5圈。 步进电机的旋转方向由相序决定。 同样，c相通电再次旋转3、(2)A相通电、b相通电后，转子只需使齿(3)旋转1/3圈，即可使b相转子、定子一致。13.7步进电动机、19、PPT学习交流、步进大头针电动机的特点，1 )步进大头针电动机工作时，各相绕组从专用驱动电源通过“环形分配器”按一定的规则依次通电。 步进电动机顺序通电方式分配方式每1周期包含的通电状态数拍数状态数=相数单拍分配方式(例如三相单三拍、四相双四拍)状态数=相数的2倍双拍分配方式(例如三相六拍、四相八拍)、20、PPT学习、N:周期的运行N=3时，2 )步进角，21，PPT学习交流，3 )转速，每输入1个脉冲电动机就旋转，即整体旋转，22，PPT学习交流，步进大头针电动机驱动控制支重轮的构成，23，PPT学习交流，2，驱动控制支重轮的构成，步进大头针学习、24、PPT交流，脉冲分配器脉冲分配器根据指令对各相绕组的功率放大器施加一定的逻辑关系，使电机以一定的方式运行，实现正、反转和定位。 常规电路：男同性恋电路触发器构成IC集成电路：例如CH205(CMOS )三相六拍脉冲分配器、脉冲发生器脉冲发生器是脉冲频率可在数赫兹到数十千赫兹以内连续变化的脉冲信号发生器。 最常见的有多谐振荡器和单结晶体管组