步进电动机传动控制系统课件.ppt

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1、第三章步进电动机传动控制系统3.1步进电动机3.2步进电动机的环形分配器3.3步进电动机的驱动电路3.4步进电动机的运行特性及选用中应注意的问题第三章步进电动机传动控制系统3.1步进电动机步进电动机---电脉冲信号变换成相应的角位或直线位移的机电执行元件脉冲数θfnN第三章步进电动机传动控制系统3.1步进电动机3.1.1步进电动机的结构与工作原理相数----绕组数A,B,C,D---表示第三章步进电动机传动控制系统3.1步进电动机3.1.1步进电动机的结构与工作原理A-B-C-A第三章步进电动机传动控制

2、系统3.1步进电动机3.1.1步进电动机的结构与工作原理单双拍运行A-A.B-B-B.C-C-C.A-A6拍第三章步进电动机传动控制系统3.1.2小步距角电动机第三章步进电动机传动控制系统3.1.2小步距角电动机第三章步进电动机传动控制系统3.1.2小步距角电动机第三章步进电动机传动控制系统3.1.3步进电动机的分类按步进电动机的工作原理分1.励磁式电机的定子转子均有绕组，靠电磁力矩使转子转动。2.反应式转子无绕组，定子绕组励磁后产生反应力矩，使转子转动。这是我国步进电动机发展的主要类型，3.混合式(即

3、永磁感应子式)它与反应式的主要区别是转子上置有磁钢。永磁感应式电机具有驱动电流小、效率高、过载能力强等优点，是一种很有发展前途的步进电动机第三章步进电动机传动控制系统3.1.3步进电动机的分类按步进电动机输出转矩大小分l.快速步进电动机该类电动机输出转矩一般为0.07N.m～3N.m。可控制小型精密机床的工作台(例如，线切割机床)。2.功率步进电动机其输出转矩一般为5N.m～30N.m。可直接驱动机床移动部件。此外，按励磁相数可分为三相、三相、五相、六相等。相数越多，步距角越小，但结构越复杂。按定子排列

4、还可分为多段式(轴向式)和单段式(径向式)。轴向式的转动惯量小，快速性和稳定性好，功率步进电动机多为轴向式。第三章步进电动机传动控制系统3.2步进电动机的环形分配器3.2.1步进电动机的驱动功率放大器功率电源步进脉冲分配器电源脉冲分配器步进电动机负载第三章步进电动机传动控制系统3.2.2步进电动机驱动电源的环形分配器1.硬件环形分配器第三章步进电动机传动控制系统3.2.2步进电动机驱动电源的环形分配器表3.1环形分配器逻辑真值序号控制信号状态输出状态导电绕组CAJCBJCCJQAQBQC011010

5、0A1010110AB2011010B3001011BC3101001C5100101CA6110100A第三章步进电动机传动控制系统3.2.2步进电动机驱动电源的环形分配器2.软件环分存储单元地址单元内容对应通电相K+0K+1K+2K+3K+3K+501H(0001)03H(0011)02H(0010)06H(0110)03H(0100)05H(0101)AABBBCCCA第三章步进电动机传动控制系统3.3步进电动机的驱动电路3.3.1单电压限流型驱动电路缺点：电阻R上有功率消耗第三章步进电动机传动

6、控制系统3.3步进电动机的驱动电路3.3.2高低压切换型驱动电路高电压低电压功耗小，启动力矩大，f高。第三章步进电动机传动控制系统3.3步进电动机的运行特性及选用中应注意的问题3.3.1步进电动机的运行特性及影响因素1步进电动机的基本特点步进电动机工作时的步数或转速既不受电压波动和负载变化的影响，也不受环境条件(温度、压力、冲击和振动等)变化的影响，只与控制脉冲同步，它又能按照控制的要求进行启动、停止、反转或改变速度(且能在较宽的范围内通过改变脉冲频率来进行调速)。同时步进电动机具有自锁能力，当控制电

7、脉冲停止输人，而让最后一个脉冲控制的绕组继续通人直流时，则电动机可以保持在固定的位置上，。第三章步进电动机传动控制系统3.3.1步进电动机的运行特性及影响因素2矩角特性第三章步进电动机传动控制系统3.3.1步进电动机的运行特性及影响因素2矩角特性单步运行状态第三章步进电动机传动控制系统3.3.1步进电动机的运行特性及影响因素2矩角特性最大负载转矩(启动转矩)提高运行拍数N则负载能就能提高T第三章步进电动机传动控制系统3.3.1步进电动机的运行特性及影响因素3.脉冲信号频率对步进电动机的影响频率低

8、是矩形波频率高I波形畸变电机工作不正常频率很高电流小，负载能力小失步第三章步进电动机传动控制系统3.3.1步进电动机的运行特性及影响因素3.转子机械惯性对步进电动机运行的影响f=f电机/K产生振荡无法工作第三章步进电动机传动控制系统3.3.1步进电动机的运行特性及影响因素3.转子机械惯性对步进电动机运行的影响f=f电机/K产生振荡无法工作第三章步进电动机传动控制系统3.3.1步进电动机的运行特性及影响因素3.转子机械惯性对步进电动机运