步进电机结构简介

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步进电机结构简介

步进电机结构简介

按照励磁方式分类,步进电机可分为反应式、永磁式和感应子式。其中反应式步进电机用的比较普遍,结构也较简单。本课题采用的也是此类电机。

反应式步进电机又称为磁阻式步进电机,其典型结构如图1所示。这是一台三相电机,定子铁心由硅钢片叠成,定子上有6个磁极,每个磁极上又各有5个均匀分布的矩形小齿。三相电机共有三套定子控制绕组,绕在径向相对的两个磁极上的一套绕组为一相。转子也是由叠片铁心构成,转子上没有绕组,而是由40个矩形小齿均匀分布在圆周上,相邻两

齿之间的夹角为9度。

下面简述其工作原理。当某相绕组通

电时,对应的磁极就会产生磁场,并与转

子形成磁路。若此时定子的小齿与转子的

小齿没有对齐,则在磁场的作用下,转子

转动一定的角度使转子齿与定子齿对应。

由此可见,错齿是促使步进电机旋转的根

本原因。例如,在单三拍运行方式中,当

A相控制绕组通电,而B、C相都不通电时,

由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特

点,所以转子齿与A相定子齿对齐。若以此作为初始状态,设与A相磁极中心磁极的图1 步进电机剖面结构转子齿为0号齿,由于B相磁极与A相磁极相差120度,且120度/9度=13.333不为整数,所以,此时13号转子齿不能与B相定子齿对齐,只是靠近B相磁极的中心线,与中心线相差3度。如果此时突然变为B相通电,而A、C相都不通电,则B相磁极迫使13号小齿与之对齐,整个转子就转动3度。此时称电机走了一步。

同理,我们按照A→B→C→A顺序通电一周,则转子转动9度。转速取决于各控制绕组通电和断电的频率(即输入脉冲频率),旋转方向取决于控制绕组轮流通电的顺序。如上述绕组通电顺序改为A→C→B→A······则电机转向相反。

这种按A→B→C→A······方式运行的称为三相单三拍,“三相”是指步进电机具有三相定子绕组,“单”是指每次只有一相绕组通电,“三拍”是指三次换接为一个循环。

此外,三相步进电机还可以以三相双三拍和三相六拍方式运行。三相双三拍就是按AB→BC→CA→AB······方式供电。与单三拍运行时一样,每一循环也是换接3次,共有3种通电状态,不同的是每次换接都同时有两相绕组通电。三相六拍的供电方式是A→AB→B→BC→C→CA→A······每一循环换接六次,共有六

种通电状态,有时只有一相绕组通电,有时有两相绕组通电。

磁阻式步进电机的步距角可由下边公式求得 r

McCZ Q

360 ⑴

式中Mc 为控制绕组相数,C 为状态系数,三相单三拍或双三拍时C =1,三相六拍时C =2。Zr 为转子齿数,本课题使用的36BF003型步进电机转子齿数为40。

3.2减小步距角的途径

由⑴式可知,本课题使用的步进电机未细分时能达到的最小步距角为1.5度(三相六拍模式)。转速较高时,由于转子本身的惯性,电机可近似看作匀速转动。但在低速运行时,较大的步距角造成两步之间的时间间隔较长,在下一个电脉冲到来之前转子已经停止转动,由此造成运行的不连续及低频振动。此外实际应用中1.5度的步距角往往不能满足精度需要,为了提高精度,要求一个脉冲对应的位移量小,即步进电机的步距角小。减小步距角有以下四种方法:

1、增加步进电机控制绕组的数量。由⑴式可知,步距角Q 与绕组数Mc 成反比,Mc 越大则Q 越小。三相步进电机单拍运行时的步距角为3度(40转子齿),如果采用四相电机,则步距角减小到1.8度(50转子齿)。但是相数越多电机结果越复杂,制造越困难,靠增加相数减小步距角的成本很高。

2、增加拍数。即增大状态系数C 。由⑴式知状态系数也与步距角成反比,增加拍数相当于增加绕组相数。三相步进电机单三拍运行时步距角为3度,采用三相六拍模式后步距角减小到原来的一半。但步进电机所能实现的拍数同绕组相数直接相关,三相步进电机最多能实现的拍数是六拍,四相电机最多八拍。靠增加拍数减小的步距角有限。

3、增加转子齿数Zr 。由于Zr 与步距角Q 成反比,增加转子齿数也能减小步距角。但受加工精度、制造成本限制,转子齿数不能无限增多。

4、采用细分电路。对于一个步进电机,采用细分电路后其步距角减小为原来的1/N (N 为细分数)。理论上N 可以无限增大,从而步距角Q 可以无限减小。细分电路对于任何反应式步进电机都适用,尤其是步距角较大的低端步进电机,能显著减小步距角,提高运动精度,从而在某些场合可以代替高端步进电机。

步进电动机的工作原理与特点

步进电动机的工作原理及特点随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中,其在各个国民经济领域都有应用。研究步进电机的控制系统,对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。 1 步进电机概述 步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机,国外一般称为Steppingmotor、Pulse motor或Stepper servo,其应用发展已有约80年的历史。步进电机是一种把电脉冲信号变成直线位移或角位移的控制电机,其位移速度与脉冲频率成正比,位移量与脉冲数成正比。步进电机在结构上也是由定子和转子组成,可以对旋转角度和转动速度进行高精度控制。当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场,该矢量场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁极磁场方向与定子的磁场方向一着该磁场旋转一个角度。因此,控制电机转子旋转实际上就是以一定的规律控制定子绕组的电流来产生旋转的磁场。每来一个脉冲电压,转子就旋转一个步距角,称为一步。根据电压脉冲的分配方式,步进电机各相绕组的电流轮流切换,在供给连续脉冲时,就能一步一步地连续转动,从而使电机旋转。步进电机每转一周的步数相同,在不丢步的情况下运行,其步距误差不会长期积累。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,同时步进电机只有周期性的误差而无累积误差,精度高,步进电动机可以在宽广的频率围通过改变脉冲频率来实现调速、快速起停、正反转控制等,这是步进电动机最突出的优点[1]。 正常情况下,步进电机转过的总角度和输入的脉冲数成正比;连续输入一定频率的脉冲时,电动机的转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系,不受电压波动和负载变化的影响。由于步进电动机能直接接收数字量的输入,所以特别适合于微机控制。 2国外的研究概况 步进电机是国外发明的。中国在文化大革命中已经生产和应用,例如、、、、都生产,而且都在各行业使用,驱动电路所有半导体器件都是完全国产化的,当时是全分立元器件构成的逻辑运算电路,还有电容耦合输入的计数器,触发器,环形分配器。国外在大功率的工业设备驱动上,目前基本不使用大扭矩步进电动机,因为从驱动电路的成本,效率,噪音,加速度,绝对速度,系统惯量与最大扭矩比来比较,比较不划算,还是用直流电动机,加电动机编码器整体技术和经济指标高。一些少数高级的应用,就用空心转杯电机,交流电机。国外在小功率的场合,还使用步进电机,例如一些工业器材,工业生产装备,打印机,复印件,速印机,银行自动柜员机。国外用许多现代的手段将步进电机排挤出驱动应用,除了前面提到的旋转编码器,打印机还使用光电编码带或感应编码带配合直流电动机,实现闭环直线位移控制。国过去是用大力矩步进电动机实现机床数控,有实力的公司现在也采用交流电动机驱动数控机床,在驱动设备的主要差距,是国外对交流电动机的控制理论与工程分析和应用能力强,先进的控制理论作为软件,写在控制器部。 总的来说,步进电机是一种简易的开环控制,对运用者的要求低,不适合在大功率的场合使用。 在卫星、雷达等应用场合,中国在文化大革命后期,就生产了力矩电机,就生产了环形

【VIP专享】五线四相步进电机简介

1、概念 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲 个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。 【开环控制系统:不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统 举例:打开灯的开关——按下开关后的一瞬间,控制活动已经结束,灯是否亮起已对按开关的这个活动没有影响;投篮——篮球出手后就无法再继续对其控制,无论球进与否,球出手的一瞬间控制活动即结束。 闭环控制系统:可以将控制的结果反馈回来与希望值比较,并根据它们的误差调整控制作用的系统 举例:调节水龙头——首先在头脑中对水流有一个期望的流量,水龙头打开后由眼睛观察现有的流量大小与期望值进行比较,并不断的用手进行调节形成一个反馈闭环控制;骑自行车——同理,不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制。 开环闭环的区别:1、有无反馈;2、是否对当前控制起作用。开环控制一般是在瞬间就完成的控制活动,闭环控制一定会持续一定的时间,可以借此判断, 投篮第一次投篮投近了第二次投的时候用力一些,这也是一种反馈但不会对第一次产生影响了,所以是开环控制】 步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器。 【所谓时序,就是内存的时钟周期数值,脉冲信号经过上升再下降,到下一次上升之前叫做一个时钟周期,随着内存频率提升,这个周期会变短。例如CL9的意思就是CL这个操作的时间是9个时钟周期。 时序电路,是由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路(输出到输入)或器件组合而成的电路,与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。 如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、存储器等电路都是时序电路的典型器件,时序逻辑电路的状态是由存储电路来记忆和表示的。虽然组合逻辑电路能够很好地处理像加、减等这样的操作,但是要单独使用组合逻辑电路,使操作按照一定的顺序执行,需要串联起许多组合逻辑电路,而要通过硬件实现这种电路代价是很大的,并且灵活性也很差。为了实现一种有效而且灵活的操作序列,我们需要构造一种能够存储各种操作之间的信息的电路,我们称这种电路为时序电路。】 【步进电机、直流电机和无刷直流电机的主要区别在于他们的驱动方式。步进电 机是以步阶方式分段移动,直流电机和无刷直流电机通常采用连续移动的控制方式。步进电机采用直接控制方式,它的主要命令和控制变量都是步阶位置。直流电机则是以电机电压为控制变量,以位置或速度为命令变量。

步进电动机概念及其工作原理

步进电动机概念及其工作原理 步进电动机是一种将脉冲信号变换成相应的角位移(或线位移)的电磁装置,是一种特殊的电动机。一般电动机都是连续转动的,而步进电动机则有定位和运转两种基本状态,当有脉冲输入肘步进电动机一步一步地转动,每给它一个脉冲信号,它就转过一定的角度。步进电动机的角位移量和输入脉冲的个数严格成正比,在时间上与输入脉冲同步,因此只要控制输入脉冲的数量、频率及电动机绕组通电的相序,便可获得所需的转角、转速及转动方向。在没有脉冲输入时,在绕组电源的激励下气隙磁场能使转子保持原有位置处于定位状态。步进电动机按其输出转矩的大小来分,可以分为快速步进电动机和功率步进电动机。快速步进电动机连续工作频率高而输出转矩较小,一般在N·cm级,可以作为控制小型精密机床的工作台(例线切割机床)也可以和液压转矩放大器组成电液脉冲马达去驱动数控机床的工作台,而功率步进电动机的输出转矩就比较大是N·m级的,可以直接去驱动机床的移动部件。步进电动机按其励磁相数,可以分为三相、四相、五相、六相甚至八相。一般来说随着相数的增加,在相同频率的情况下,每相导通电流的时间增加,各相平均电流会高些,仍而使电动机的转速—转矩特性会好些,步距角亦小。但是随着相数的增加,电动机的尺寸就增加,结构亦复杂,目前多用3~6相的步进电动机。由于步进电动机的转速随着输入脉冲频率变化而变化,调速范围很广,灵敏度高,输出转角能够控制,而且输出精度较高,又能实现同步控制,所以广泛地使用在开环系统中,也还可用在一般通用机床上,提高进给机构的自动化水平。步进电动机按其工作原理来分,主要

有磁电式和反应式两大类,这里只介绍常用的反应式步进电动机的工作原理,现用下图的步进电动机的简化图来加以说明。 在电动机定子上有A、B、C三对磁极,磁极上绕有线圈,分别称之为A相、B 相和C相,而转子则是一个带齿的铁心,这种步进电动机称之为三相步进电动机。如果在线圈中通以直流电,就会产生磁场,当A、B、C三个磁极的线圈依次轮流通电,则A、B、C三对磁极就依次轮流产生磁场吸引转子转动。首先有一相线圈(设为A相)通电,则转子1、3两齿被磁极A吸住,转子就停留在图5—5a的位置上。然后,A相断电,6相通电,则磁极A的磁场消失磁极B产生了磁场,磁极召的磁场把离它最近的2、4两齿吸引过去,停止在图b的位置上,这时转子逆时针转了30°。再接下去B相断电,C相通电。根据同样道理,转子又逆时针转了30°,停止在图c的位置上。若再A相通电,C相断开,那么转子再逆转30°,使磁极A的磁场把2、4两个齿吸住。定子各相轮流通电一次转子转过一个齿。这样按A→B→C→A→B→C→A→…次序轮流通电,步进电动机就一步一步地按逆时针方向旋转。通电线圈每转换一次,步进电动机旋转30°,我们把步进电动机每步转过的角度称之为步距角。如果把步进电动机通电线圈转换的次序倒过来换成A→C→B→A→C→B→…的顺序,则步进电动机将按顺时针方向旋转,所以要改变步进电动机的旋转方向可以在仸何一相通电时进行。 步进电动机

步进电机28BYJ48

步进电机28BYJ-48介绍和驱动及编程 28BYJ-48步进电机: 步电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗 一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进 电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。您可 以通过控制脉冲个来控制角位移量,从而达到准确定位的目 的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和 加速度,从而达到调速的目的。 步进电机28BYJ48型四相八拍电机,电压为DC5V—DC12V。当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时,它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次,也就对应转子转过一定的角度(一个步距角)。当通电状态的改变完成一个循环时,转子转过一个齿距。四相步进电机可以在不同的通电方式下运行,常见的通电方式有单(单相绕组通电)四拍(A-B-C-D-A。。。),双(双相绕组通电)四拍(AB-BC-CD-DA-AB-。。。),八拍(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。。。) 红线接电源5V,橙色电线接P1.3口,黄色电线接P1.2口,粉色电线接P1.1口,蓝色接P1.0口。

由于单片机接口信号不够大需要通过ULN2003放大再连接到相应的电机接口,如下: 顺序刚好相反 所以可以定义旋转相序 uchar code CCW[8]={0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09}; //逆时钟旋转相序表uchar code CW[8]={0x09,0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08}; //正时钟旋转相序表 C语言代码: #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code CCW[8]={0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09}; //逆时钟旋转相序表 uchar code CW[8]={0x09,0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08}; //正时钟旋转相序表 sbit K1=P3^2; //反转按键 sbit K2=P3^3; //正转按键 sbit K3=P3^4; //停止按键 sbit FMQ=P3^6; // 蜂鸣器

步进电机结构及工作原理简介

步进电机结构简介 按照励磁方式分类,步进电机可分为反应式、永磁式和感应子式。其中反应式步进电机用的比较普遍,结构也较简单。本课题采用的也是此类电机。 反应式步进电机又称为磁阻式步进电机,其典型结构如图1所示。这是一台三相电机,定子铁心由硅钢片叠成,定子上有6个磁极,每个磁极上又各有5 个均匀分布的矩形小齿。三相电机共有三套定子控制绕组,绕在径向相对的两个磁极上的一套绕组为一相。转子也是由叠片铁心构成,转子上没有绕组,而是由40个矩形小齿均匀分布在圆周上,相邻两 齿之间的夹角为9度。 下面简述其工作原理。当某相绕组通 电时,对应的磁极就会产生磁场,并与转 子形成磁路。若此时定子的小齿与转子的 小齿没有对齐,则在磁场的作用下,转子 转动一定的角度使转子齿与定子齿对应。 由此可见,错齿是促使步进电机旋转的根 本原因。例如,在单三拍运行方式中,当 A相控制绕组通电,而B、C相都不通电时, 由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特 点,所以转子齿与A相定子齿对齐。若以此作为初始状态,设与A相磁极中心磁极的图1 步进电机剖面结构转子齿为0号齿,由于B相磁极与A相磁极相差120度,且120度/9度=13.333不为整数,所以,此时13号转子齿不能与B相定子齿对齐,只是靠近B相磁极的中心线,与中心线相差3度。如果此时突然变为B相通电,而A、C相都不通电,则B相磁极迫使13号小齿与之对齐,整个转子就转动3度。此时称电机走了一步。 同理,我们按照A→B→C→A顺序通电一周,则转子转动9度。转速取决于各控制绕组通电和断电的频率(即输入脉冲频率),旋转方向取决于控制绕组轮流通电的顺序。如上述绕组通电顺序改为A→C→B→A······则电机转向相反。 这种按A→B→C→A······方式运行的称为三相单三拍,“三相”是指步进电机具有三相定子绕组,“单”是指每次只有一相绕组通电,“三拍”是指三次换接为一个循环。 此外,三相步进电机还可以以三相双三拍和三相六拍方式运行。三相双三拍就是按AB→BC→CA→AB······方式供电。与单三拍运行时一样,每一循环也是换接3次,共有3种通电状态,不同的是每次换接都同时有两相绕组通电。三相六拍的供电方式是A→AB→B→BC→C→CA→A······每一循环换接六次,共

步进电机原理介绍

步进电机也叫步进器,它利用电磁学原理,将电能转换为机械能,人们早在20世纪20年代就开始使用这种电机。随着嵌入式系统(例如打印机、磁盘驱动器、玩具、雨刷、震动寻呼机、机械手臂和录像机等)的日益流行,步进电机的使用也开始暴增。不论在工业、军事、医疗、汽车还是娱乐业中,只要需要把某件物体从一个位置移动到另一个位置,步进电机就一定能派上用场。步进电机有许多种形状和尺寸,但不论形状和尺寸如何,它们都可以归为两类:可变磁阻步进电机和永磁步进电机。本文重点讨论更为简单也更常用的永磁步进电机。 步进电机的构造 如图1所示,步进电机是由一组缠绕在电机固定部件--定子齿槽上的线圈驱动的。通常情况下,一根绕成圈状的金属丝叫做螺线管,而在电机中,绕在齿上的金属丝则叫做绕组、线圈、或相。如果线圈中电流的流向如图1所示,并且我们从电机顶部向下看齿槽的顶部,那么电流在绕两个齿槽按逆时针流向流动。根据安培定律和右手准则,这样的电流会产生一个北极向上的磁场。

现在假设我们构造一个定子上缠绕有两个绕组的电机,内置一个能够绕中心任意转动的永久磁铁,这个可旋转部分叫做转子。图2给出了一种简单的电机,叫做双相双极电机,因为其定子上有两个绕组,而且其转子有两个磁极。如果我们按图2a所示方向给绕组1输送电流,而绕组2中没有电流流过,那么电机转子的南极就会自然地按图中所示,指向定子磁场的北极。 再假设我们切断绕组1中的电流,而按图2b所示方向给绕组2输送电流,那么定子的磁场就会指向左侧,而转子也会随之旋转,与定子磁场方向保持一致 接着,我们再将绕组2的电流切断,按照图2c的方向给绕组1输送电流,注意:这时绕组1中的电流流向与图2a所示方向相反。于是定子的磁场北极就会指向下,从而导致转子旋转,其南极也指向下方。 然后我们又切断绕组1中的电流,按照图2d所示方向给绕组2输送电流,于是定子磁场又会指向右侧,从而使得转子旋转,其南极也指向右侧。。 最后,我们再一次切断绕组2中的电流,并给绕组1输送如图2a所示的电流,

步进电机的种类、结构及工作原理

步进电机的种类、结构及工作原理 步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统。在此系统中,执行元件是步进电机。它受驱动控制线路的控制,将代表进给脉冲的电平信号直接变换为具有一定方向、大小和速度的机械转角位移,并通过齿轮和丝杠带动工作台移动。由于该系统没有反馈检测环节,它的精度较差,速度也受到步进电机性能的限制。但它的结构和控制简单、容易调整,故在速度和精度要求不太高的场合具有一定的使用价值。 1.步进电机的种类 步进电机的分类方式很多,常见的分类方式有按产生力矩的原理、按输出力矩的大小以及按定子和转子的数量进行分类等。根据不同的分类方式,可将步进电机分为多种类型,如表5-1所示。 表5-1 步进电机的分类 2.步进电机的结构

目前,我国使用的步进电机多为反应式步进电机。在反应式步进电机中,有轴向分相和径向分相两种,如表5--1所述。 图5--2是一典型的单定子、径向分相、反应式伺服步进电机的结构原理图。它与普通电机一样,分为定子和转子两部分,其中定子又分为定子铁心和定子绕组。定子铁心由电工钢片叠压而成,其形状如图中所示。定子绕组是绕置在定子铁心6个均匀分布的齿上的线圈,在直径方向上相对的两个齿上的线圈串联在一起,构成一相控制绕组。图5--2所示的步进电机可构成三相控制绕组,故也称三相步进电机。若任一相绕组通电,便形成一组定子磁极,其方向即图中所示的NS极。在定子的每个磁极上,即定子铁心上的每个齿上又开了5个小齿,齿槽等宽,齿间夹角为9°,转子上没有绕组,只有均匀分布的40个小齿,齿槽也是等宽的,齿间夹角也是9°,与磁极上的小齿一致。此外,三相定子磁极上的小齿在空间位置上依次错开1/3齿距,如图5--3所示。当A相磁极上的小齿与转子上的小齿对齐时,B相磁极上的齿刚好超前(或滞后)转子齿1/3齿距角,C相磁极齿超前(或滞后)转子齿2/3齿距角。 图5-2 单定子径向分相反应式伺服步进电机结构原理图

步进电动机的结构与工作原理

步进电动机的结构与工作原理 步进电机是利用电磁铁原理,将脉冲信号转换成线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲,电机转动一个角度,带动机械移动一小段距离。 步进电动机 步进机将脉冲信号转换为角位移或线位移。主要要求:动作灵敏、准确、重量轻、体积小、运行可靠、耗电少等。 步进电动机的特点: (1)来一个脉冲,转一个步距角。 (2)控制脉冲频率,可控制电机转速。 (3)改变脉冲顺序,改变方向。 步进电动机的种类 根据励磁式方式的不同分为:反应式、永磁式和混合式(又叫感应子式)三种。反应式步进电机的应用较多。 下面以反应式步进电机为例说明步进电机的结构和工作原理。 图7-20 (a)三相反应式步进电动机工作原理图 A 相通电,A 方向的磁通经转子形成闭合回路。若转子和磁场轴线方向原有一定角度,则在磁场的作用下,转子被磁化,吸引转子,使转子的位置力图使通电相磁路的磁阻最小,使转、定子的齿对齐停止转动。

A 相通电使转子1、3齿和AA' 对齐。 图7-20 (b)三相反应式步进电动机工作原理图 同理,B相通电,转子2、4齿和B相轴线对齐,相对A相通电位置转30; 图7-20 (c)三相反应式步进电动机工作原理图 最后,C相通电,转子1、3齿和C相轴线对齐,相对B相通电比较,转子再次转动30。 步进电动机的结构 步进机主要由两部分构成:定子和转子。它们均由磁性材料构成,以三相为例其定子和转子上分别有六个、四个磁极。

步进电动机结构简图 定子的六个磁极上有控制绕组,两个相对的磁极组成一相。 注意:这里的相和交流电中的“相”的概念不同。步进机通的是直流电脉冲,这主要是指线图的联接和组数的区别。

步进电机的西门子PLC控制

目录 第1章绪论 (1) 1.1 设计背景 (1) 1.2 系统设计的任务 (3) 1.3 本章小结 (3) 第2章步进电机及PLC简介 (4) 2.1 步进电机简介 (4) 2.2 PLC的发展概述 (8) 2.3 PLC技术在步进电机控制中的应用 (8) 2.4 本章小结 (10) 第3章PLC控制步进电机工作方式的选择 (11) 3.1 常见的步进电机的工作方式 (11) 3.2 步进电机控制原理 (12) 3.3 PLC控制步进电机的方法 (12) 3.4 PLC控制步进电机的设计思路 (13) 3.5 本章小结 (15) 第4章S7—300控制步进电机硬件设计 (16) 4.1 S7—300的介绍 (16) 4.2 步进电机的选择 (20) 4.3 步进电机驱动电路设计 (21) 4.4 PLC驱动步进电机 (22) 4.5 本章小结 (23) 第5章控制系统的软件设计 (24) 5.1 STEP7概述 (24) 5.2 STEP7项目的创建 (26) 5.3 本设计相关指令介绍 (30)

5.4 程序的编写 (33) 5.5 程序设计的说明 (35) 5.6 STEP7的硬件组态 (35) 5.7 运用组态软件监视PLC系统 (40) 5.8 本章小结 (41) 结论 (42) 参考文献 (43) 致谢 (44) 附录 (45)

第1章绪论 1.1 设计背景 步进电动机已成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机,传统电动机作为机电能量转换装置,在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。可是在人类社会进入自动化时代的今天,传统电动机的功能已不能满足工厂自动化和办公自动化等各种运动控制系统的要求。为适应这些要求,发展了一系列新的具备控制功能的电动机系统,其中较有自己特点,且应用十分广泛的一类便是步进电动机。 步进电动机的发展与计算机工业密切相关。自从步进电动机在计算机外围设备中取代小型直流电动机以后,使其设备的性能提高,很快地促进了步进电动机的发展。另一方面,微型计算机和数字控制技术的发展,又将作为数控系统执行部件的步进电动机推广应用到其他领域,如电加工机床、小功率机械加工机床、测量仪器、光学和医疗仪器以及包装机械等。任何一种产品成熟的过程,基本上都是规格品种逐步统一和简化的过程。现在,步进电动机的发展已归结为单段式结构的磁阻式、混合式和爪极结构的永磁式三类。爪极电机价格便宜,性能指标不高,混合式和磁阻式主要作为高分辨率电动机,由于混合式步进电动机具有控制功率小,运行平稳性较好而逐步处于主导地位。最典型的产品是二相8极50齿的电动机,步距角1.8°/0.9°(全步/半步);还有五相10极50齿和一些转子100齿的二相和五相步进电动机,五相电动机主要用于运行性能较高的场合。到目前,工业发达国家的磁阻式步进电动机已极少见[1]。 步进电动机最大的生产国是日本,如日本伺服公司、东方公司、SANYO DENKI 和MINEBEA及NPM公司等,特别是日本东方公司,无论是电动机性能和外观质量,还是生产手段,都堪称是世界上最好的。现在日本步进电动机年产量(含国外独资公司)近2亿台,德国也是世界上步进电动机生产大国。德国B.L.公司1994年五相混合式步进电动机专利期满后,推出了新的三相混合式步进电动机系列,为定子6极转子50齿结构,配套电流型驱动器,每转步数为200、400、1000、2000、4000、10000和20000,它具有通常的二相和五相步进电动机的分辨率,还可以在此基础上再10细分,分辨率提高10倍,这是一种很好的方案,充分运用了电流型驱动技术的功能,让三相电动机同时具有二相和五相电动机的性能。与此同时,日本伺服公司也推出了他们的三相混合式步进电动机。该公司阪正文博士研制了三种不同的永磁式三相步进电动机,即HB型(混合式)、RM性(定子和混合式

文献综述-步进电动机的微机控制

文献综述 电气工程及其自动化 步进电动机的微机控制 前言:进电动机属于DC驱动的同步电动机,它是纯粹的数字控制电动机。它是将电脉冲激励信号转换成相应的角位移或线位移的离散值控制电动机,这种电动机每当输入一个电脉冲就动一步,所以又称脉冲电动机。近30年来,数字技术、计算机技术和永磁材料的迅速发展推动了步进电动机的发展,为步进电动机的应用开辟了广阔的前景。 步进电动机系统是由步进电动机及其驱动控制电路构成的。近二十年来,电力电子技术、微电子技术和微处理器技术的飞速发展,极大地推动了步进电动机驱动控制技术的进步,并使之在不断完善中趋于成熟。步进电动机驱动控制技术的发展,在使得步进电动机系统获得更加广泛应用的同时,也使得步进电动机与其驱动电路装置日益成为不可分割的一个整体。步进电动机驱动电路的合理设计与改进,需要对步进电动机运行机理和具体结构设计的透彻了解与深入分析。同时,步进电动机系统的性能和运行品质在很大程度上取决于其驱动电路的结构与性能,同一台电动机配以不同类型的驱动电路,其性能会有较大差异。抛开驱动电路来谈步进电动机的性能是不完全的。 步进电动机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。步进电动机已广泛地应用于数字控制系统中,如数模转换装置、数控机床、计算机外围设备、自动记录仪、钟表、和磁盘等等之中,另外在工业自动化生产线、印刷设备如打印机、绘图机等中亦有应用。 正文:国内外关于步进电动机的研究主要在它本身的性能提高,应用领域的不断拓广,电动机外形的改变和不同的更先进的控制方式。 1、步进电动机的发展历史与概要。 步进电动机的发展过程 步进电动机的机理是基于最基本的电磁铁作用、其原始模型起源于1830年至1860年间。1870午前后开始以控制为目的的尝试、应用于氮弧灯的电极输送机构中。这被认为是最初的步进电动机。 此后,在电话自动交换机中广泛使用了步进电动机。不久又在缺乏交流电源的船舶和飞

步进电机详细介绍

. 步进电机步进电步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机 电元件。正常运动情动机的输入量是脉冲序列,输出量则为相应的增量位移或步进运动。其旋转转速与输入脉冲况下,它每转一周具有固定的步数;做连续步进运动时,步进电动机的频率保持严格的对应关系,不受电压波动和负载变化的影响。由于能直接接受数字量的控制,所以特别适宜采用微机进行控制。(一)步进电机的种类目前常用的有三种步进电动机:。反应式步进电动机结构简单,生产成本低,)反应式步进电动机((1VR)步距角小;但动态性能差。。永磁式步进电动机出力大,动态性能好;(2)永磁式步进电动机(PM)。混合式步进电动机综合了反应3)混合式步进电动机()HB但步距角大。(式、永磁式步进电动机两是目前性能最高的步进电动机。动态性能好,它的步距角小,出力大,者的优点,它有时也称作永磁感应子式步进电动机。(二)步进电动机的工作原理 X1图三相反应式步进电动机结构示意图转子3——定子绕组1——定子2——图x1是最常见的三相反应式步进电动机的剖面示意图。电机的定子上有六三相、CA60o 个均布的磁极,其夹角是。各磁极上套有线圈,按图1连成、B而定子, =360o/40=9oθ转子上均布绕组。40所以每个齿的齿距为个小齿。E . . 个小齿,且定子和转子的齿距和齿宽均相同。由于定每个磁极的极弧上也有5,其比值是一分数,这就产生了所谓的齿30和40子和转子的小齿数目分别是相磁B相和C相磁极小齿和转子的小齿对齐,如图,那么错位的情况。若以A极下的磁阻B、C。因此,极的齿就会分别和转子齿相错三分之一的齿距,即3o 相绕组产生定子磁场,其磁力线穿越相通电,B磁极下的磁阻大。若给比AB(磁阻转矩)相磁极,并力图按磁阻最小的路径闭合,这就使转子受到反应转矩B、3o;此时A的作用而转动,直到B磁极上的齿与转子齿对齐,恰好转子转过相绕组通电,C磁极下的齿又分别与转子齿错开三分之一齿距。接着停止对B。C 相绕组通电,同理受反应转矩的作用,转子按顺时针方向再转过3o而改为转子会按顺时针方向,A顺序循环通电时,→B→C→当三相绕组按依次类推,AB→A若改变通电顺序,按→C3o以每个通电脉冲转动的规律步进式转动起来。的规律转动。3o顺序循环通电,→A则转子就按逆时针方向以每个通电脉冲转动

步进电机工作原理特点及应用

步进电机工作原理,特点及应用 - 步进电机工作原理,特点及应用 一、前言 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。 虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能象普通的直流电机,交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。 目前,生产步进电机的厂家的确不少,但具有专业技术人员,能够自行开发,研制的厂家却非常少,大部分的厂家只一、二十人,连最基本的设备都没有。仅仅处于一种盲目的仿制阶段。这就给户在产品选型、使用中造成许多麻烦。签于上述情况,我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。叙述其基本工作原理。望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。 二、感应子式步进电机工作原理 (一)反应式步进电机原理 由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原理。 1、结构: 电机转子均匀分布着很多小齿,定子齿有三个励磁绕阻,其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。 0、1/3て、2/3て,(相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示),即A与齿1相对齐,B

与齿2向右错开1/3て,C与齿3向右错开2/3て,A'与齿5相对齐,(A'就是A,齿5就是齿1)下面是定转子的展开图: 2、旋转: 如A相通电,B,C相不通电时,由于磁场作用,齿1与A对齐,(转子不受任何力以下均同)。 由此可见:电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。 不难推出:电机定子上有m相励磁绕阻,其轴线分别与转子齿轴线偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制——这是步进电机旋转的物理条件。只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电机,出于成本等多方面考虑,市场上一般以二、三、四、五相为多。 3、力矩: 这样经过A、B、C、A分别通电状态,齿4(即齿1前一齿)移到A相,电机转子向右转过一个齿距,如果不断地按A,B,C,A……通电,电机就每步(每脉冲)1/3て,向右旋转。如按A,C,B,A……通电,电机就反转。不过,出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用A-AB-B-BC-C-CA-A这种导电状态,这样将原来每步1/3て改变为1/6て。甚至于通过二相电流不同的组合,使其1/3て变为1/12て,1/24て,这就是电机细分驱动的基本理论依据。电机一旦通电,在定转子间将产生磁场(磁通量Ф)当转子与定子错开一定角度产生力F与(dФ/dθ)成正比 S

步进电动机的结构与工作原理

步进电动机的结构与工作原 理 -标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

步进电动机的结构与工作原理 步进电机是利用电磁铁原理,将脉冲信号转换成线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲,电机转动一个角度,带动机械移动一小段距离。 步进电动机 步进机将脉冲信号转换为角位移或线位移。主要要求:动作灵敏、准确、重量轻、体积小、运行可靠、耗电少等。 步进电动机的特点: (1)来一个脉冲,转一个步距角。 (2)控制脉冲频率,可控制电机转速。 (3)改变脉冲顺序,改变方向。 步进电动机的种类 根据励磁式方式的不同分为:反应式、永磁式和混合式(又叫感应子式)三种。反应式步进电机的应用较多。 下面以反应式步进电机为例说明步进电机的结构和工作原理。 图7-20 (a)三相反应式步进电动机工作原理图 A 相通电,A 方向的磁通经转子形成闭合回路。若转子和磁场轴线方向原有一定角度,则在磁场的作用下,转子被磁化,吸引转子,使转子的位置力图使通电相磁路的磁阻最小,使转、定子的齿对齐停止转动。 A 相通电使转子1、3齿和 AA' 对齐。

图7-20 (b)三相反应式步进电动机工作原理图 同理,B相通电,转子2、4齿和B相轴线对齐,相对A相通电位置转30; 图7-20 (c)三相反应式步进电动机工作原理图 最后,C相通电,转子1、3齿和C相轴线对齐,相对B相通电比较,转子再次转动30。 步进电动机的结构 步进机主要由两部分构成:定子和转子。它们均由磁性材料构成,以三相为例其定子和转子上分别有六个、四个磁极。

步进电动机结构简图 定子的六个磁极上有控制绕组,两个相对的磁极组成一相。 注意:这里的相和交流电中的“相”的概念不同。步进机通的是直流电脉冲,这主要是指线图的联接 和组数的区别。 图7-22 三相反应式步进电动机结构原理图 步进电动机工作方式 (以三相步进电机为例)步进电机的工作方式可分为:三相单三拍、三相六拍、三相双三拍等。

步进电机常识与矩频曲线

步进常识 1.什么是步进电机? 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。 2.步进电机分哪几种? 步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB)永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度;反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相:两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。 这种步进电机的应用最为广泛。 3.什么是保持转矩(HOLDING TORQUE)? 保持转矩(HOLDING TORQUE)是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一,通常步进

电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。比如,当人们说2N.m的步进电机,在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m 的步进电机。 4.什么是DETENT TORQUE?(起动转扭) DETENT TORQUE 是指步进电机没有通电的情况下,定子锁住转子的力矩。DETENT TORQUE 在国内没有统一的翻译方式,容易使大家产生误解;由于反应式步进电机的转子不是永磁材料,所以它没有DETENT TORQUE。 5.步进电机精度为多少?是否累积? 一般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。 6.步进电机的外表温度允许达到多少? 步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降乃至于失步,因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点;一般来讲,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上,有的甚至高达摄氏200度以上,所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。 7.为什么步进电机的力矩会随转速的升高而下降?

-步进电动机的应用

步进电动机的应用 姓名李鑫 班级机电112班 学号 10

一、简介: 步进电动机(stepping motor)把电脉冲信号变换成角位移以控制转子转动的微特电机。在自动控制装置中作为执行元件。每输入一个脉冲信号,步进电动机前进一步,故又称脉冲电动机。步进电动机多用于数字式计算机的外部设备,以及打印机、绘图机和磁盘等装置。 步进电动机的驱动电源由变频脉冲信号源、脉冲分配器及脉冲放大器组成,由此驱动电源向电机绕组提供脉冲电流。步进电动机的运行性能决定于电机与驱动电源间的良好配合。 步进电机的优点是没有累积误差,结构简单,使用维修方便,制造成本低,步进电动机带动负载惯量的能力大,适用于中小型机床和速度精度要求不高的地方,缺点是效率较低,发热大,有时会“失步”。 二、步进电动机的分类: 步进电动机分为机电式、磁电式及直线式三种基本类型。 机电式步进电动机 机电式步进电动机由铁心、线圈、齿轮机构等组成。螺线管线圈通电时将产生磁力,推动其铁心心子运动,通过齿轮机构使输出轴转动一角度,通过抗旋转齿轮使输出转轴保持在新的工作位置;线圈再通电,转轴又转动一角度,依次进行步进运动。 磁电式步进电动机 磁电式步进电动机主要有永磁式、反应式和永磁感应子式3种形式。永磁式步进电动机由四相绕组组成。A相绕组通电时,转子磁钢将转向该相绕组所确定的磁场方向;A相断电、B相绕组通电时,就产生一个新的磁场方向,这时,转子就转动一角度而位于新的磁场方向上,被激励相的顺序决定了转子运动方向。永磁式步进电动机消耗功率较小,步矩角较大。缺点是起动频率和运行频率较低。 反应式步进电动机在定、转子铁心的内外表面上设有按一定规律分布的相近齿槽,利用这两种齿槽相对位置变化引起磁路磁阻的变化产生转矩。这种步进电动机步矩角可做到1°~15°,甚至更小,精度容易保证,起动和运行频率较高,但功耗较大,效率较低。

步进电机详细介绍

步进电机 步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件。步进电 动机的输入量是脉冲序列,输出量则为相应的增量位移或步进运动。正常运动情况下,它每转一周具有固定的步数;做连续步进运动时,其旋转转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系,不受电压波动和负载变化的影响。由于步进电动机能直接接受数字量的控制,所以特别适宜采用微机进行控制。 (一)步进电机的种类 目前常用的有三种步进电动机: (1)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。 (2)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。(3)混合式步进电动机(HB)。混合式步进电动机综合了反应 式、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,是目前性能最高的步进电动机。 它有时也称作永磁感应子式步进电动机。 (二)步进电动机的工作原理 图X1三相反应式步进电动机结构示意图 1 ――定子 2 ――转子 3 ――定子绕组 图x1是最常见的三相反应式步进电动机的剖面示意图。电机的定子上有六个均布的磁极,其夹角是60o。各磁极上套有线圈,按图1连成A、B、C三相绕组。转子上均布40个小齿。所以每个齿的齿距为B E=360O /40=9O,而定子

每个磁极的极弧上也有5个小齿,且定子和转子的齿距和齿宽均相同。由于定子和转子的小齿数目分别是30和40 ,其比值是一分数,这就产生了所谓的齿错位的情况。若以A相磁极小齿和转子的小齿对齐,如图,那么B相和C相磁极的齿就会分别和转子齿相错三分之一的齿距,即3o。因此,B、C极下的磁阻 比A磁极下的磁阻大。若给B相通电,B相绕组产生定子磁场,其磁力线穿越B相磁极,并力图按磁阻最小的路径闭合,这就使转子受到反应转矩(磁阻转矩) 的作用而转动,直到B磁极上的齿与转子齿对齐,恰好转子转过3o ;此时A、C磁极下的齿又分别与转子齿错开三分之一齿距。接着停止对B相绕组通电, 而改为C相绕组通电,同理受反应转矩的作用,转子按顺时针方向再转过3o。依次类推,当三相绕组按A - B-C-A顺序循环通电时,转子会按顺时针方向,以每个通电脉冲转动3o的规律步进式转动起来。若改变通电顺序,按A-C-B -A顺序循环通电,则转子就按逆时针方向以每个通电脉冲转动3o的规律转动。因为每一瞬间只有一相绕组通电,并且按三种通电状态循环通电,故称为单三拍运行方式。单三拍运行时的步矩角9b为30o。三相步进电动机还有两种通电方式,它们分别是双三拍运行,即按AB-BC-CA-AB顺序循环通电的方式,以及单、双六拍运行,即按A—AB — B —BC—C—CA —A顺序循环通电的方式。六拍运行时的步矩角将减小一半。反应式步进电动机的步距角可按下式计算:| 9b=360o /NE r (x-1 )式中E r ------------ 转子齿数,N ------ 运行拍数,N=km ,m为步进电动机的绕 组相数,k=1或2。 (三)步进电动机的特性 (1)步进电动机必须加驱动才可以运转,驱动信号必须为脉冲信号,没有脉冲信号的时候,步进电动机静止,如果加入适当的脉冲信号,就会以一定的角度(称为步角)转动。转动的速度和脉冲的频率成正比。 (2)步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性。 (3 )改变脉冲的顺序,可以方便的改变转动的方向。 (四)步进电动机的驱动方法 步进电动机不能直接接到工频交流或直流电源上工作,而必须使用专用的步进电动机驱动器,如图x2所示,它由脉冲发生控制单元、功率驱动单元、保护

步进电机的原理,分类,细分原理

步进电机原理及使用说明 一、前言 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。 虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能象普通的直流电机,交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的一种开环线性执行元件,具有无累积误差、成本低、控制简单特点。产品从相数上分有二、三、四、五相,从步距角上分有0.9°/1.8°、0.36°/0.72°,从规格上分有口42~φ130,从静力矩上分有0.1N?M~40N?M。 签于上述情况,我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。叙述其基本工作原理。望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。 二、感应子式步进电机工作原理 (一)反应式步进电机原理 由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原理。 1、结构: 电机转子均匀分布着很多小齿,定子齿有三个励磁绕阻,其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。 0、1/3て、2/3て,(相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示),即A与齿1相对齐,B与齿2向右错开1/3て,C与齿3向右错开2/3て,A…与齿5相对齐,(A…就是A,齿5就是齿1)下面是定转子的展开图: 2、旋转: 如A相通电,B,C相不通电时,由于磁场作用,齿1与A对齐,(转子不受任何力以下均同)。 如B相通电,A,C相不通电时,齿2应与B对齐,此时转子向右移过1/3て,此时齿3与C偏移为1/3て,齿4与A偏移(て-1/3て)=2/3て。 如C相通电,A,B相不通电,齿3应与C对齐,此时转子又向右移过1/3て,此时齿4与A偏移为1/3て对齐。 如A相通电,B,C相不通电,齿4与A对齐,转子又向右移过1/3て 这样经过A、B、C、A分别通电状态,齿4(即齿1前一齿)移到A相,电机转子向右转过一个齿距,如果不断地按A,B,C,A……通电,电机就每步(每脉冲)1/3て,向右旋转。如按A,C,B,A……通电,电机就反转。 由此可见:电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。 不过,出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用A-AB-B-BC-C-CA-A这种导电状态,这样将原来每步1/3て改变为1/6て。甚至于通过二相电流不同的组合,使其1/3て变为1/12て,1/24て,这就是电机细分驱动的基本理论依据。 不难推出:电机定子上有m相励磁绕阻,其轴线分别与转子齿轴线偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。

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