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步进电机 控制

无锡市职业教育中心校. 步进电机 控制. 步进电动机. 一、步进电动机的组成和种类. 1 、步进电动机的结构组成：. 定子. —— 由硅钢片叠成 , 有一定数量的磁极和绕组. 步 进 电 机 组 成. —— 用硅钢片叠成或 用软磁性材料做成凸极结构. 转子. 2 、步进电动机的种类：. 励磁式 —— 转子有绕组 反应式 —— 转子无绕组 混合式（永磁感应子式） —— 转子无绕组有磁钢. 二、步进电动机的工作原理. 1 、结构分析. 定子. 转子. 1 、结构分析. 2 、工作原理. 齿距：

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Presentation Transcript

  1. 无锡市职业教育中心校 步进电机控制

  2. 步进电动机

  3. 一、步进电动机的组成和种类

  4. 1、步进电动机的结构组成： 定子 ——由硅钢片叠成,有一定数量的磁极和绕组 步 进 电 机 组 成 ——用硅钢片叠成或 用软磁性材料做成凸极结构 转子

  5. 2、步进电动机的种类： 励磁式——转子有绕组 反应式——转子无绕组 混合式（永磁感应子式）——转子无绕组有磁钢

  6. 二、步进电动机的工作原理

  7. 1、结构分析 定子

  8. 转子 1、结构分析

  9. 2、工作原理 齿距： 设转子的齿数是Z，则齿距为τ=360°/Z 设Z为40，则τ为9 ° 步进电动机结构原理图

  10. 错位 当A相定子齿和转子齿对齐，若和A相磁极中心对齐的转子齿为1号齿，因B相磁极与A相磁极差120°，且120°/9°=13（1/3），故转子齿不能与B相定子齿对齐，只有13号小齿靠近B相磁极的中心线，与中心线相差3° 步进电动机结构原理图

  11. 电机转动的工作原理 总结：错齿是步进电动机旋转的根本原因

  12. 步距角 步距角——绕组每通电一次（即运行一拍），转子就走一步，即转过一定的角度。 磁阻式步进电机的步距角用公式表示： QS=360°/NZr （N=MCC）

  13. 三、步进电动机的控制原理

  14. 1、目的 当定子绕组按一定顺序轮流通电时，转子就沿一定方向一步步转动。因此步进电动机绕组是按一定通电方式工作的，为实现该种轮流通电，要将控制脉冲按规定的通电方式分配到电动机的每相绕组。

  15. 2、典型的步进电机控制系统的组成 步进控制器——把输入的脉冲转换成环型脉冲，以控制步进电动机，并能进行正反转控制 功率放大器——把步进电动机输出的环型脉冲放大，以驱动步进电动机转动

  16. 典型的步进电机控制系统的组成

  17. 了解步进控制器

  18. 3、单片机控制的步进电机控制系统组成 利用单片机代替步进控制器，把并行二进制码转换成串行脉冲序列，并实现方向控制

  19. 4、脉冲序列的生成 脉冲用周期、脉冲高度、接通和断开电源的时间来表示 单片机控制步进电机步进实际是用单片机产生一系列脉冲 先输出一高电平（电机步进），接着利用软件延时一段时间（到位），而后输出一低电平（停止步进），再延时。延时长短由步进电动机的工作频率决定。

  20. 5、旋转方向的控制 电动机旋转方向和内部绕组的通电顺序有关 以三相步进电动机为例（单三拍）： 正向旋转通电顺序：A—B—C—A 反向旋转通电顺序：A—C—B—A

  21. 旋转方向的控制

  22. 小结： • 步进电动机由定子和转子两大部分组成。 • 错齿是促使步进电动机旋转的根本原因。 • 每运行一拍，转子就转过一个步距角。 • 单片机控制系统用单片机代替步进控制器。 • 步进电机旋转方向和内部绕组的通电顺序有关

  23. 课后作业： • 步进电动机旋转的根本原因是什么？ • 步进电动机控制器由哪些部分组成？各自有什么作用？

  24. 结 束

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