优秀课程设计范文1

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1、课程设计说明书题目机电一体化课程设计——三相步进电机环行分配硬/软件设计系别专业班级姓名指导教师二OO年月日课程设计任务书、设计任务：三相步进电机环行分配硬/软件设计二、设计要求：1、阐述步进电机的工作原理2、设计步进电机的脉冲分配信号1）利用集成电路实现硬件环行分配2）利用汇编语言程序实现软件环行分配3、步进电机的駆动电路设计三、设计期限年月日至年月日目录第一节步进电机的工作原理41」步进电动机41.2三相反应式步进电动机的工作原理41.3步进电动机的特点7第二节步进电机的脉冲分配82」硬件环形分配82.2软件环形分配9第三节步进电机的驱动电

2、路133.1单电源驱动电路133.2高低压驱动电路133.3斩波恒流功放电路143.4细分驱动电路15参考文献15第一节步进电机的工作原理1.1步进电动机电动机是一种将电脉冲信号转换成机械角位移（或线位移）的电磁机械装置。对步进电动机施加一个电脉冲信号时，步进电动机就旋转一个固定的角度，称为一步。每一步所转过的角度叫做步距角。步进电动机的角位移量和输入脉冲的个数严格地成正比例，在时间上与输入脉冲同步。因此，只需控制输入脉冲的数量、频率及电动机绕组通电相序，便可获得所需的转角、转速及旋转方向。在无脉冲输入时，在绕组电源激励下，气隙磁场能使转子保持

3、原有位置而处于定位状态。1.2三相反应式步进电动机的工作原理图I所示是三相反应式步进电动机的工作原理图。步进电动机由转子和定子组成。定子上有A、B、C三对绕组磁极，分别称为A相、B相、C相。转子是硅钢片等软磁材料迭合成的带齿廓形状的铁心。如果在定子的三对绕组中通直流电流，就会产生磁场。当A、B、C三对磁极的绕组依次轮流通电，则A、B、C三对磁极依次产生磁场吸引转子转动。A相通电連时针回转30°C相通电图1反应式步进电动机工作原理1）当A相通电，B相和C相不通电时，电动机铁心的AA方向产生磁通，在磁拉力的作用下，转子1、3齿与A相磁极对齐。2、4

4、两齿与B、C两磁极相对错开30°。2）当B相通电、C相和A相断电时，电动机铁心的BB方向产生磁通，在磁拉力的作用下，转子沿逆时针方向旋转30°,2、4齿与B相磁极对齐。1、3两齿与C、A两磁极相对错开30°o3）当C相通电，A相和B相断电时，电动机铁心的CC方向产生磁通，在磁拉力的作用下，转子沿逆时针方向乂旋转30°,1、3齿与C相磁极对齐。2、4两齿与A、B两磁极相对错开30°o若按A-B-C…通电相序连续通电，则步进电动机就连续地沿逆时针方向旋动，每换杭州职业技术学院机电工程系4接一次通电相序，步进电动机沿逆时针方向转过30°,即步距角为3

5、0°o如果步进电动机定子磁极通电相序按A->C—B・・・进行，则转子沿顺时针方向旋转。上述通电方式称为三相单三拍通电方式。所谓“单”是指每次只有一相绕组通电的意思。从一相通电换接到另一相通电称为一拍，每一拍转子转动一个步距角，故所谓“三拍”是指通电换接三次后完成一个通电周期。另一种通电方式称为三相六拍通电方式，即按照BC~*C-*CA…相序通电，工作原理如图2所示。如果A相通电，1、3齿与A相磁极对齐。当A、B两相同时通电，因A极吸引1、3齿，B极吸引2、4齿，转子逆时旋转15°。随后A相断电，只有B相通电，转子又逆时旋转15°,2、4齿与B相

6、磁极对齐。如果继续按BC-C-CA-A…的相序通电，步进电动机就沿逆时针方向，以15。的步距角一步一步移动。这种通电方式采用单、双相轮流通电，在通电换接时，总有一相通电，所以工作比较平稳。B相通电BC相通电C相通电AB相通电A相通电CA相通电图2三相六拍通电方式工作原理步进电动机还可用双三拍通电方式，导通的顺序依次为AB-BC-CA->AB,每拍都由两相导通。它与单、双拍通电方式时两个绕组通电的情况相同，由于总有一相持续导通,也具有阻尼作用，工作比较平稳。表1所示是三相单三拍、三相双三拍、三相单双六拍通电方式切换表，由于硕件驱动电路存在电路的竞

7、争与冒险，比如三相单三拍从序号1切换到2,易出现“断、断、断”现象；三相双三拍从序号1切换到2,易出现“通、通、通”现象，由此产生步进电机的振荡。故实际使用当中多采用三相单双六拍通电方式。表1步进电机的通电方式切换序号三相单三拍三相双三拍三相单双六拍A相B相C相A相B相C相A相B相C相1通断断通通断通断断2断通断断通通通通断3断断通通断通:析通断4通断断通通断断通通5断通断断通通断断通6断断通通断通通断通实际使用的步进电动机，一般都要求有较小的步距角。I大I为步距角越小它所达到的位置精度越高。图3是步进电动机实例。图中转子上有40个齿，相邻两个

8、齿的齿距角360。/40=9°o三对定子磁极均匀分布在圆周上，相邻磁极间的夹角为60°o定子的每个磁极上有5个齿，相邻两个齿的齿距角也是9。。因为相邻