第13章 步进电动机传动控制系统ppt课件.ppt

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1、机电传动控制TransmissionandControlofMechatronicsSystem第13章步进电动机传动控制系统Chapter13StepMotorTransmissionandControlSystem主讲：刘有源Lecturer:LiuYouyuan武汉理工大学物流工程学院CollegeofLogisticsEngineeringWuhanUniversityofTechnologyChapter13StepMotorTransmissionandControlSystem13.1步进电

2、动机StepMotors13.2步进电动机驱动电源的环形分配器13.3步进电动机的驱动电源的功率放大器13.4步进电动机的控制与应用主要内容Contents：计划学时：2h13.1StepMotorsCh13StepMotorTransmissionandControlSystem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角位移输入脉冲个数运行速度输入脉冲频率一个电脉冲一个固定的角度（）利用电磁铁原理，将脉冲信号转换成线位移或角位移，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。

3、特点：转动方向脉冲顺序脉冲数θf13.1StepMotorsCh13StepMotorTransmissionandControlSystem13.1StepMotorsCh13StepMotorTransmissionandControlSystem功率放大器环形分配器辅助电器控制器步进电机步进电机控制系统的基本构成步进电机传动控制系统框图13.1StepMotorsCh13StepMotorTransmissionandControlSystem13.1.1步进电动机的结构与工作原理1)步进电动机的结构

4、步进电机主要由两部分构成：定子和转子。它们均由磁性材料构成。定、转子铁心由软磁材料或硅钢片叠成凸极结构定、转子磁极上均有小齿，定、转子的齿数相等。其中定子有六个磁极,定子定子磁极上套有星形连接的三相控制绕组，每两个相对的磁极为一相，组成一相控制绕组,转子上没有绕组。转子上相邻两齿间的夹角称为齿距角13.1StepMotorsCh13StepMotorTransmissionandControlSystem13.1StepMotorsCh13StepMotorTransmissionandControlSys

5、tem2)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。三相单三拍方式（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相这种工作方式，因三相绕组中每次只有一相通电，而且，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。13.1StepMotorsCh13StepMotor

6、TransmissionandControlSystemCA'BB'C'A341213.1StepMotorsCh13StepMotorTransmissionandControlSystem3)工作原理（三相单三拍）A相绕组通电，B、C相不通电。由于在磁场作用下，转子总是力图旋转到磁阻最小的位置，故在这种情况下，转子必然转到左图所示位置：1、3齿与A、A′极对齐。13.1StepMotorsCh13StepMotorTransmissionandControlSystemCA'BB'C'A34121C'3

7、42CA'BB'A同理，B相通电时，转子会转过30角，2、4齿和B、B´磁极轴线对齐；当C相通电时，转子再转过30角，1、3齿和C´、C磁极轴线对齐。三相单双六拍13.1StepMotorsCh13StepMotorTransmissionandControlSystem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'A3412A、B相同时通电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

8、°。（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。（2）AA'磁场继续对1、3齿有拉力。13.1StepMotorsCh13StepMotorTransmissionandControlSystemCA'BB'C'A3412B相通电，转子2、4齿和B相对齐，又转了15。总之，每个循环周期，有六种通电状态，所以称为三相六拍，步距角为15。13.1StepMotorsCh13StepMotorT