开环伺服系统

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1、www.plcworld.cn开环伺服系统开环伺服系统一、组成伺服驱动单元、执行元件、传动机构工作台CNC驱动放大步进电机步进电动机www.plcworld.cnwww.plcworld.cn二、步进电机将电脉冲转变成机械角位移的装置大小输入脉冲个数电脉冲机械角位移速度输入脉冲频率方向：绕组通电顺序www.plcworld.cnwww.plcworld.cn1.分类按输出转矩分：快速步进电机、功率步进电机。按励磁相数分：三相、四相、五相、六相、八相等按工作原理分：反应式、激磁式、混合式（永磁反应式）www.plcworld.cn上一页下一页返回www.plcworld.cn永

2、磁式反应式混合式www.plcworld.cnwww.plcworld.cn2.步进电机的结构步进电机由转子和定子两部分组成1)定子定子上有绕组分为若干相，每相磁极上有极齿。左图为三相定子：AA’,BB’,CC’A、B、C三相每相两极，每极上五个齿五个极齿www.plcworld.cnwww.plcworld.cn2.步进电机的结构定子上线圈的绕法A相C相B相www.plcworld.cn上一页下一页返回www.plcworld.cn2.步进电机的结构2)转子左图为一转子示意图：转子上有均匀分布的齿，没有绕组。以四十齿为例来说明步进电机的原理转子齿间夹角为9owww.plcworld.c

3、n上一页下一页返回www.plcworld.cn3.3.步进电机的实物图步进电机的实物图www.plcworld.cnwww.plcworld.cn3.3.步进电机的实物图步进电机的实物图www.plcworld.cnwww.plcworld.cn3.3.步进电机的实物图步进电机的实物图www.plcworld.cnwww.plcworld.cn3.3.步进电机的实物图步进电机的实物图www.plcworld.cnwww.plcworld.cn3.3.步进电机的实物图步进电机的实物图www.plcworld.cnwww.plcworld.cn3.3.步进电机的实物图步进电机的实物图www.

4、plcworld.cnwww.plcworld.cn4.工作原理步进电机原理动画演示.ex如果A相通电则转子齿与A相极齿对齐，这时在B相两极下定子齿与转子齿中心线并不对齐，而是转子齿中心线较定子齿中心线反时针方向落后1/3齿距，即3o。C相下，转子齿超前6o。因此，当通电状态由A相变为B相时，转子顺时针方向转过3o，C相通电再转3o。9o3o6oA相B相C相转子转子转子www.plcworld.cnwww.plcworld.cn4.工作原理306一般α=mzkm——绕组相数；Z——转子齿数，单拍k=1,双拍k=2。360三拍通电激磁，步距角α==3o3..401360六拍通电激磁，步距角α

5、==1.5o3..402www.plcworld.cn上一页下一页返回www.plcworld.cn4.工作原理步进电机原理动画演示定子绕组通断电顺序→转子转向定子绕组通断电转换频率→转子转速定子绕组通断电次数→转子转角通断电方式三相单三拍A→B→C→A（K=1）三相双三拍AB→BC→CA→AB（K=1）三相六拍A→AB→B→BC→C→CA→A（K=2）上一页下一页返回www.plcworld.cnwww.plcworld.cn5.主要控制特性步距角（θ）及步距误差3启动频率（f）st2最高工作频率（f）max1加减速特性启动矩频特性0481216f/103Hz运行矩频特性步进电机的转矩

6、--频率特性www.plcworld.cn上一页下一页返回www.plcworld.cn5.主要控制特性1)步距角（θ）及步距误差步距角是两个相临脉冲时间内转子转过的角度,一般来说步距角越小,控制越精确。步距误差直接影响执行部件的定位精度.步进电动机单相通电时,步距误差取决于定子和转子的分齿精度,和各相定子错位角度的精度。多相通电时,其不仅与上述因素有关,还和各相电流大小,磁路性能有关。www.plcworld.cn上一页下一页返回www.plcworld.cn5.主要控制特性2）最高启动频率空载时，步进电机由静止突然启动，并不失步的进入稳速运行，所允许的启动频率的最高值为最高启动频率.启

7、动频率Md/Nm大于比值时步进电机不能正常工作，最高启动频率与43步进电机的惯性负载有关.210481216*1000f/Hzwww.plcworld.cnwww.plcworld.cn5.主要控制特性3）最高工作频率步进电机工作频率连续上升时，电动机不失步运行的最高频率称为最高工作频率。它的值也和负载有关。很显然，在同样负载下，最高工作频率远大于启动频率.4）矩频特性在连续运行状态下，步进电机的电磁力矩随频率的升高而急