步进电机 驱动器.ppt

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1、步进电机&驱动器1.Motor的基本理论4.2相,5相SteppingMotor的力矩Torque特性3.SteppingMotor的基本应用及特性2.SteppingMotor的基础理论5.Micro-Step驱动技术的仪器分析6.SteppingMotor的选定目录Motor的基础理论电场磁场相互产生的源泉Source和Sink互存.不存在Source和Sink.+相互存在–相互消失可以将源与尾分开以Dipole状态存在源与尾不可分Battery,PermanentMagnet除外电场与磁场的相互性电场(Electricfield)磁场(Magneticfield

2、)磁感应强度E=10DH=10B一般符号一般符号用语单位用语单位[AT][A/m][Wb]TorG[H/m]F(NI)HBRm磁阻磁力磁场强度磁通透磁率[V][V/m][A][C/m2][F/m][]VEIDR电压(电动势)电场强度电流转速密度介电常数电阻0(空气介电常数)=8.85410-120(空气透磁率）=410-7Motor的基础理论电与磁的相互性电动机发电机电力变化为机械力机械力变化为电力电磁力MagneticswitchElectricSolenoidElectricActuatoretc电磁力Hamilton的原理将产生机

3、械力电磁力F=JBHamilton的原理所有物体将受最小化(安定化)方向的力的作用F:电磁力,J:电流强度，B:磁感应强度Motor的基础理论Motor力矩的概念——略(Vectorproduct)FrTT=FrTorque的意义T:Torque,F:力(外力）,r:旋转体的半径FTr•Motor的基础理论Torque直流机交流机旋转型MOTORBrush电机BLDC电机SR电机步进电机直流直圈直流分圈直流复圈VR型PM型HB型线型MOTOR同步机流导机普通电机单相三相MOTORElectricActuator农型线圈型单相三相旋转机磁型旋转电磁型直流它励磁M

4、otor的基础理论Motor的分类由脉冲信号控制机械角度进行旋转的MOTOR.由脉冲信号简单控制旋转角度,旋转速度的MOTOR.对脉冲信号的频率，按一定比例增加旋转速度MOTOR.拥有同步电动机的特性.0V+5VPulse信号SteppingMotorDriverSteppingMotorKR-515MSteppingMotor的基础理论SteppingMotor的定义▶通过对电流的ON/OFF对电机旋转的进行控制▶脉冲的频率：控制旋转的速度▶脉冲的数量：控制旋转的角度VRtypeSteppingMotor的构造及旋转原理用于控制位置(旋转角)用于控制速度和加速度无反

5、馈Feedback信号(OpenLoop)位置及控制速度SteppingMotor的基础理论VariableReluctance(VR)typeSTEPPINGMOTORPermanentMagnet(PM)typeSTEPPINGMOTORHybrid(HB)typeSTEPPINGMOTORSteppingMOTOR反应式STEPPINGMOTOR.转子(ROTOR):软磁材料.定子(STATOR):突出型金属材料结构，外缠Coil.可获得精密的STEP角.适合小型,轻量化.永磁式STEPPINGMOTOR转子:固定为永久性磁铁定子:突出型金属材料结构，外缠Coi

6、l.适合小型,轻量化.较难获得精密的step角.混合式STEPPINGMOTOR转子:轴方向固定永久性磁铁定子:多个突出型金属材料以齿装(teeth)外缠Coil的结构.可获得较精密的STEP角.适合小型,轻量化.2相3相5相SteppingMotor的基础理论SteppingMotor的分类ABCA1234524T2/3TT/3TT/3TT2/3TT/3T/3T2/3SteppingMotor的基础理论SteppingMotor的旋转（三相）定子转子ABCA1234524SteppingMotor的基础理论SteppingMotor的旋转（三相）ABCA123452

7、4SteppingMotor的基础理论SteppingMotor的旋转（三相）SteppingMotor的基础理论SteppingMotor旋转的物理条件电机定子上有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。五相SteppingMotor的结构定子齿轴转子轴承外壳线圈定子永久磁铁转子齿绝缘体转子ROTOR部分（永久磁铁）五相Steppin