自动化生产线组建与调试—以亚龙YL-335B为例 三菱PLC版本 教学课件 作者 乡碧云各站上课课件步进伺服电机与搬运单元机械臂定位控制（5）.ppt

《自动化生产线组建与调试—以亚龙YL-335B为例 三菱PLC版本 教学课件 作者 乡碧云各站上课课件步进伺服电机与搬运单元机械臂定位控制（5）.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十三章步进电动机传动控制系统13.1步进电动机结构与工作原理步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机械位移的机电执行元件。是利用电磁铁原理，将脉冲信号转换成线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲，电机转动一个角度，带动机械移动一小段距离。步进电动机的分类：工作原理反应式永磁式混合式输出转矩大小快速步进电机功率步进电机励磁相数二、三、四、五、六、八相等角位移输入脉冲个数运行速度输入脉冲频率步进电机的定义步进电机是将电脉冲转换成角位移的电气机械步进电机是一类数字化的执行机构步进电机的三个重要概念转角由脉冲数产生转速由脉冲频率产生转向由方向信号决定特点：(1)来一个脉冲，转一

2、个步距角。(2)控制脉冲频率，可控制电机转速。(3)改变脉冲顺序，改变方向。步进电机的种类反应式（VR）永磁式（PM）混合式（HYBRID）步进电机步进电机步进电机一、步进电动机的组成如图所示为一台三相反应式步进电动机的结构示意图定子：由定子铁心、绕组、绝缘材料等组成励磁绕组由外部脉冲信号对各相绕组轮流励磁。如图所示。转子：由转子铁心、转轴等组成。转子铁心是由硅钢片或软磁材料叠压而成的齿形铁心。步进机主要由两部分构成：定子和转子。它们均由磁性材料构成，其上分别有六个、四个磁极。定子转子定子绕组定子的六个磁极上有控制绕组，两个相对的磁极组成一相。注意：这里的相和三相交

3、流电中的“相”的概念不同。步进机通的是直流电脉冲，这主要是指线图的联接和组数的区别。ABC定子转子IAIBIC转子上有均匀分布的齿，没有绕组。左图为一转子示意图：转子步进电机的实物图二、步进电动机的工作原理给A相绕组通电时，转子位置如图（a），转子齿偏离定子齿一个角度。由于励磁磁通力图沿磁阻最小路径通过，因此对转子产生电磁吸力，迫使转子齿转动，当转子转到与定子齿对齐位置时(图b)，因转子只受径向力而无切线力，故转矩为零，转子被锁定在这个位置上。由此可见：错齿是助使步进电机旋转的根本原因。1。工作方式步进电机的工作方式可分为：三相单三拍、三相单双六拍、三相双三拍等。A

4、、三相单三拍（1）三相绕组联接方式：Y型（2）三相绕组中的通电顺序为：A相B相C相通电顺序也可以为：A相C相B相（3）工作过程化，吸引转子，使转子的位置力图使通电相磁路的磁阻最小，使转、定子的齿对齐停止转动。A相通电，A方向的磁通经转子形成闭合回路。若转子和磁场轴线方向原有一定角度，则在磁场的作用下，转子被磁A相通电使转子1、3齿和AA'对齐。CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412同理，B相通电，转子2、4齿和B相轴线对齐，相对A相通电位置转30；C相通电再转30。1C'342CA'BB'A这种工作方式，因三相绕组中每次只有一相通电，而且，

5、一个循环周期共包括三个脉冲，所以称三相单三拍。三相单三拍的特点：（1）每来一个电脉冲，转子转过30。此角称为步距角，用S表示。（2）转子的旋转方向取决于三相线圈通电的顺序，改变通电顺序即可改变转向。工作原理T11-2.SWF结论：通电顺序为A—B－Ｃ－Ａ时，转子按顺时针方向一步一步转动通电顺序改为A－Ｃ－Ｂ－Ａ，时，转子按逆时针方向一步一步转动。T11-3.SWF三、步进电动机的通电方式1.单相通电方式：指对每相绕组单独轮流通电，对于三相步进电动机：正转：A－B－Ｃ－Ａ时，转子按顺时针方向一步一步转动。反转：A－Ｃ－Ｂ－Ａ时，转子按逆时针方向一步一步转动。2.单

6、、双拍工作方式：正转：A-AB-B-BC-C-CA-A反转：A-CA-C-BC-B-AB-A3.双拍工作方式：正转：AB-BC-CA-AB反转：AC-CA-BC-ACB、三相单双六拍三相绕组的通电顺序为：AABBBCCCAA共六拍。工作过程：A相通电，转子1、3齿和A相对齐。CA'BB'C'A3412所以转子转到两磁拉力平衡的位置上。相对AA'通电，转子转了15°。（1）BB'磁场对2、4齿有磁拉力，该拉力使转子顺时针方向转动。A、B相同时通电（2）AA'磁场继续对1、3齿有拉力。CA'BB'C'A3412总之，每个循环周期，有六种通电状态，所以称为三相

7、六拍，步距角为15。CA'BB'C'A3412B相通电，转子2、4齿和B相对齐，又转了15。C、三相双三拍三相绕组的通电顺序为：ABBCCAAB共三拍。AB通电CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412BC通电以上三种工作方式，三相双三拍和三相单双六拍较三相单三拍稳定，因此较常采用。工作方式为三相双三拍时，每通入一个电脉冲，转子也是转30，即S=30。CA通电CA'BB'C'A3412步进电机的基本工作方式整步半步AB＋A－A+B－B＋A＋B－A＋B－A－B＋A－BABABAB步进电机的细分工作方式AB＋1A相B相四、步进电动机的步距角