步进电机的结构原理及应用._物理_自然科学_专业资料。步进电机的结构原理及应用.

　　电控与PLC控制技术 项目十 步进电机控制系统设计与调试 广西机电职业技术学院 职业教育机电一体化专业教学资源库 任务一 步进电机的结构原理及应用 任务二 PLC中断系统 任务三 PLC高速计数或高频脉冲输出的硬件设置 任务四 步进电机控制系统设计与调试 职业教育机电一体化专业教学资源库 步进电机的应用 职业教育机电一体化专业教学资源库 步进电机 职业教育机电一体化专业教学资源库 步进电机 步进电机定义 步进电机是一种将电脉冲信号转换成机械位移的机 电执行元件。每当一个脉冲信号施加于电机的控制 绕组时，其转轴就转过一个固定的角度（步距角）， 顺序连续的发给脉冲，则电机轴一步接一步的运转。 职业教育机电一体化专业教学资源库 步进电机结构图 职业教育机电一体化专业教学资源库 步进电动机的种类 反应式步进电动机(VR) 反应式步进电动机结构简单，生产成本低，步距角小；但动态性能差。 三相反应式步进电机的结构 职业教育机电一体化专业教学资源库 步进电动机的种类 永磁式步进电动机(PM) 永磁式步进电动机出力大，动态性能好；但步距角大。 永磁式步进电动机的结构 职业教育机电一体化专业教学资源库 步进电动机的种类 混合式步进电动机(HB) 混合式步进电动机综合了反应式、步进电机永磁式步进电动机两者的优点， 它的步距角小，出力大，动态性能好，是目前性能的步进电动机。 它有时也称作永磁感应子式步进电动机。 混合式步进电动机结构 职业教育机电一体化专业教学资源库 步进电动机的工作原理 初始状态时，开关A接通，则A相磁极和转子的0、2号齿对齐，同 时转子的1、3号齿和B、C相磁极形成错齿状态,这就相当于初始化。 职业教育机电一体化专业教学资源库 步进电动机的工作原理 当开关A断开，B接通，由于B相绕组和转子的1、3号齿之间的磁力线作用，产生 一个扭矩，使得转子的1、3号齿和B相磁极对齐，则转子的0、2号齿就和A、C相 绕组磁极形成错齿状态。 职业教育机电一体化专业教学资源库 步进电动机的工作原理 开关B断开，C接通，由于C相绕组和转子0、2号之间的磁力线号齿和C相磁极对齐，这时转子的1、3号齿和A、B相绕组磁极产生错齿。 职业教育机电一体化专业教学资源库 步进电动机的工作原理 当开关C断开，A接通后，由于A相绕组磁极和转子1、3号齿之间的磁力线号齿和A相绕组磁极对齐，这时转子的0、2号齿和B、C相绕组 磁极产生错齿。 职业教育机电一体化专业教学资源库 步进电动机的工作原理 A B C A 职业教育机电一体化专业教学资源库 步进电动机的工作原理 转子移动了一个齿距角,如果对一相绕 组通电的操作称为一拍，那对A、B、 C三相绕组轮流通电需要三拍。 结论 三相步进电机转子转动一个齿距，需 要三拍操作 转子的齿数为4，步进电机故齿距角90°，转动 了一个齿距也即转动了90° 职业教育机电一体化专业教学资源库 步进电动机的主要参数 步距角 步进电机的定子绕组每改变一次通电状态，转子转过的角度称步距角。 ? 转子齿数越多，步距角 θb越小 ? 定子相数越多，步距角 θb越小 ? 通电方式的节拍越多，步距角 θb 越小 A 1 2 A A 1 4 3 A 2 360 ° θb = m* Z * C 式中：m －定子相数 Z － 转子齿数 C －通电方式 C = 1 单相轮流通电、双相轮流通电方式 C = 2 单、双相轮流通电方式 职业教育机电一体化专业教学资源库 步距角 常用步进电机的定子绕组多数是三相和五相, 与此相匹配的转子齿数分别为40齿和48齿 三相步进电机 五相步进电机 步距角 步距角 360 ° 360 ° θb = ? ? 1.5 ° (0.75 °) m* Z * C 5* 48* 1(2) 360 ° 360 ° θb = ? ?3 ° (1.5 °) m* Z * C 3* 40* 1(2) 职业教育机电一体化专业教学资源库 步进电机的转速 360 ° 60 ? f ? 60 ? f ?θb 60f mZC n= = ? 360 ° 360 ° mZC 式中：f －步进电机脉冲频率 m －定子相数 Z － 转子齿数 C －通电方式 C = 1 单相轮流通电、双相轮流通电方式 C = 2 单、步进电机双相轮流通电方式 职业教育机电一体化专业教学资源库 小结 步进电机的结构及工作原理 应用 结构 工作 参数 职业教育机电一体化专业教学资源库
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