永磁式步进电机特点_物理_自然科学_专业资料。【项目功能】 1、利用PLC实现对步进机的位置控制 【知识点和技能点】 1、工业用步进机的基本结构和工作原理。 2、西门子PLC对步进电机的直接控制方法 5、具有利用PLC实现对步进机位置控制的能力

　　【项目功能】 1、利用PLC实现对步进机的位置控制 【知识点和技能点】 1、工业用步进机的基本结构和工作原理。 2、西门子PLC对步进电机的直接控制方法 5、具有利用PLC实现对步进机位置控制的能力 【项目知识准】 一、步进机的分类、基本结构和工作原理 （一）定义：步进电机是一种将电脉冲转化为角位 移的执行机构。一般电动机是连续旋转的，而步进 电机的转动是一步一步进行的。每输入一个脉冲电 信号，步进电机就转动一个角度。通过改变脉冲频 率和数量，即可实现调速和控制转动的角位移大小， 具有较高的定位精度，其小步距角可达0.75°， 转动、停止、反转反应灵敏、可靠。在开环数控系 统中得到了广泛的应用 （二）步进机的分类 ? 永磁式步进电机 ? 反应式步进电机 ?混合式步进电机 1、永磁式步进电机： 特点：（1）一般为二相， （2）转矩和体积较小， （3）步进角一般为7.5°或15°。 2、反应式步进电机： 特点：（1）一般为三相， （2）可实现大转矩输出， （3）步距角一般为1.5°， （4）噪声和振动很大。 3、混合式步进电机：混合了永磁式和反应式的优点 特点：（1）它又分为两相和五相。 （2）两相步距角一般为1.8°，而五相步距角 一般为0.72°。 (三)步进机的基本结构和工作原理 1、三相反应式步进电机的结构和工作原理 ? 定子：定子的每对极上都 绕有一对绕组，构成一相 绕组，共三相称为A、B、C 三相。 ? 在定子磁极和转子上都开有齿分度相同的小齿，采 用适当的齿数配合，当A相磁极的小齿与转子小齿 一一对应时，B相磁极的小齿与转子小齿相互错开 1/3齿距，C相则错开2/3齿距。如图所示 ?结论： （1）电机的位置由绕组通电的次数（脉冲 数） 有关； （2）步进机的速度与绕组的通电频率有关 ； （3）步进机的方向由绕组 通电的顺序决定。 2、步进机的基本参数 （1）电机固有步距角：它表示控制系统每发一个 步进脉冲信号，电机所转动的角度。电机出时给 出了一个步距角的值，这个步距角可以称之为“电 机固有步距角”。 （2）步进电机的相数 ? 步进电机的相数是指电机内部的线圈组数。 ? 常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。 ? 电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的 步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、 五相的为0.36°/0.72° 。 ? 在没有细分驱动器时，用户主要靠选择不同相数的 步进电机来满足自己步距角的要求。如果使用细分 驱动器，则“相数”将变得没有意义，用户只需在 驱动器上改变细分数，就可以改变步距角。 二、PLC直接控制步进电机 (一)方法：使用PLC产生控制步进电机所需的各种时 序的脉冲。 （二）三相步进电机的三种工作方式 1、三相单三拍 2、三相双三拍 3、三相单六拍 【项目内容】 1：要求按下按钮SB1步进机以15转/每分钟的速度连 续正转，按下按钮SB2步进机以15转/每分钟的速度 连续反转，按下停止按钮SB3后，步进机停止转动。 2：要求按下按钮SB4，步进机以15转/每分钟的速度 连续正转180度，之后步进机以10转/每分钟的速度 继续连续正转90度停止，延时10秒后，步进机以15 转/每分钟的速度连续反转360度停止。按下停止按 钮SB5后，步进机停止转动。 ? 系统设置 1.PLC硬件配置如下: 序号 1 2 名称 CPU 电源模块 型号说明 CPU313C －2DP PS 307 5A 数量 1 1 2、PLC系统输入、输出点分配： （1）输入点： 序号 1 2 3 4 5 输入信号名称 按钮SB1（常开） 按钮SB2（常开） 按钮SB3（常开） 按钮SB4（常开） 按钮SB5（常开） （2）输出点 序号 1 2 3 4 输出信号名称 A相 B相 C相 D相 地址 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 地址 Q4.0 Q4.1 Q4.2 Q4.3 3、稳压驱动电路原理图 说明（1）7810、7805为三端集成稳压器 （2）mc1413：是反相驱动器，他的功能是用于 各种电路的后级驱动设，对前级电路的影响很小. 【项目实施】 1、根据输入输出点分配，画出PLC系统外部 接线、分析控制要求，写出程序清单并下载调试。 3、项目验收并书写项目报告
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