《步进电机原理》word版

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1、1.步进电机的工作原理：步进电机的基本原理是利用定子齿的几何轴线与转子齿的几何轴线错开。当定子的某相得电，转子的中离该相最近的齿要发生转动使该齿与得电的相对齐。三相步进电机的转动过程：（单三拍：通电顺序A→B→C→A→…）第一步：开始时定子齿A对齐转子齿1，第二步：当B相得电时，由于磁场的作用，离齿B最近的齿2发生转动使得齿B对齐齿2第三步：此时若A相得电则转子转动使得齿A对齐齿1，则两次转动的方向不同。若此时C相得电，齿C与齿3对齐，则两次转动的方向相同。7所以只要步进电机的各相以一定的顺序得电，步进电机就会相同一个方向转动，每次转动的角度为一个步距角。1.步进电机的半拍步进方式当步进

2、电机定子的两相同时得电时，由于磁力线的作用，转子发生转动，直到到达使得这两个齿的受到相同磁力的平衡位置。例：（三相六拍：通电顺序A→AB→B→BC→C→CA→A→…）第一步：A相得电，转子齿1对齐齿A。第二步：当A、B相同时得电时，齿A不对齐齿1，齿B不对齐齿2。转子向正方向转动，到达平衡位置后停下来。7第三步：当B相得电时，齿2对齐齿B，转子相正方向转动。这样只要按照：A->AB->B->BC->C->CA->A的顺序通电，步进电机就能按照同一方向一直转动，而且每次转动的距离为步距角的一半。3.步进电机工作原理①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

3、号齿和B、C相磁极形成错齿状态。这就相当于初始化。②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。③开关B断开，C接通，由于C相绕组和转子0、2号之间的磁力线的作用，使得转子0、2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。④当开关C断开，A接通后，由于A相绕组磁极和转子1、3号齿之间的磁力线的作用，使转子1、3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。很明显，这时转子移动了一个齿距角。如果对一相绕组通电

4、的操作称为一拍，那对A、B、C三相绕组轮流通电需要三拍。对A、B、C三相轮组轮流通电一次称为一个周期。从上面分析看出，该三相步进电机转子转动一个齿距，需要三拍操作。由于按A→B→C→A相轮流通电，则磁场沿A、B、C方向转动了360°空间角，而这时转子沿ABC方向转动了一个齿距的位置。在图中，转子的齿数为4，故齿距角90°，转动了一个齿距也即转动了90°。同样的，转子的齿数为40，则齿距角是9°。74.齿踞角和步踞角：对于一个步进电机，如果它的转子的齿数为Z，它的齿距角为=2π/Z=360°/Z而步进电机运行N拍可使转子转动一个齿距位置。步进电机的步距角可以表示如下=／N=360°/(N

5、Z)其中：N是步进电机工作拍数，Z是转子的齿数。对于三相步进电机，转子有4个齿，若采用三拍方式，则它的步距角是=360°/(3×4)=30°对于转子有40个齿且采用三拍方式的步进电机而言，其步距角是=360°/(3×40)=3°5.步进电机走步控制程序以三相六拍，转子为40齿的步进电机为例，齿距角为9°，步距角为1.5°，要控制电机匀转速为6圈/s，则延时程序的延时时间为：=(1000ms/6)/(6×40)=0.694ms6.步进电机驱动程序设8255的PA端口地址为80H，已初始化。根据三相六拍工作方式，控制步进电机正转一个齿距角的子程序如下：F_STEPPROCNEARMOV

6、AL,01H；第一拍OUT80H,ALCALLDELAY0；延时MOVAL,03H；第二拍……MOVAL,05H；第六拍OUT80H,ALCALLDELAY0RET77.步进电机的分类步进电机按照相数可以分为二相，三相，四相，五相等等。其中的相数为绕组数。另外步进电机还有线数之分，如二相四线，二相六线，四相五线等（1）绕组结构n二相四线（2）结构判断在纸上画出6根线的草图，用万用表测量每两根线之间的通断情况，通则在纸上用绕组把该两条线用绕组连接起来，若出现三条线连通的情况则根据绕组电阻的大小来判断。8.驱动电路的设计单片机直流电机驱同芯片L298N步进电机5V电源步进电机驱动电源7直流电

7、机驱动芯片L298n资料：芯片引脚图：GND（8脚）:接地Vss（9脚）：芯片供电输入电压范围4.5～7VVs（4脚）：步进电机供电输入电压范围2.5～46V（取决于步进电机的额定电压）CURRENTSENSINGA（1脚）:接地CURRENTSENSINGB（15脚）:接地ENABLEA（6脚）:高电平ENABLEB（11脚）:高电平INPUT1（5脚）:输入信号，与单片机相连INPUT2（7脚）:输入信号，与单片机相连INPUT