西安电子科技大学考研复试科目微机原理与接口技术ppt课件.ppt

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1、微机原理及接口技术第8章基于总线的I/O接口设计8.1基于ISA总线的I/O接口设计8.1.5步进电机接口18.1.5步进电机接口控制信号→机械动作→电机交流电机直流电机步进电机：一步一步转动连续转动2步进电机是一种用电脉冲信号进行控制，并将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的控制电机。主要优点：步距角和转速不受电压波动和负载变化的影响，仅与脉冲个数、脉冲频率有关。每转一周有固定的步数，在不失步的情况下运行，其步距误差不会长期积累→精度高、定位准确。适合于在数字控制的开环系统中作为驱动电机。主要缺点：效率低，需配适当的驱动电源。带惯性

2、负载的能力不强。8.1.5步进电机接口一、步进电机的基本工作原理（一）概述3特点来一个脉冲，转一个步距角。控制脉冲频率，可控制电机转速。改变线圈的通电顺序，即可改变旋转方向。种类：励磁式、反应式（磁阻式）励磁式步进电机：转子上有励磁线圈。反应式步进电机：转子上没有励磁线圈，应用广泛。应用：非常广泛。如：在数控机床、打印机、绘图仪、扫描仪、磁盘驱动器等设备中都得到应用。8.1.5步进电机接口一、步进电机的基本工作原理（一）概述48.1.5步进电机接口一、步进电机的基本工作原理（二）三相反应式步进电机的工作原理51.结构：步进机主要由定子

3、和转子两部分构成。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6定子的六个磁极上有控制绕组，两个相对的磁极组成一相。ABC定子转子IAIBIC72.工作方式步进电机的工作方式可分为：三相单三拍、三相双三拍、三相单双六拍等。“三相”：步进电机的相数；“单”：每次只给一相绕组通电；“双”：每次同时给二相绕组通电；“三拍”：定子控制绕组共改变三次通电方式，完成一个循环。82.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。1）三相单三拍（1相激磁方式）①三相绕组联接方式：Y型②三相绕组中的通电顺

4、序为：A相B相C相通电顺序也可以为：A相C相B相9③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'A341210CA'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'A11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，

5、所以称三相单三拍。三相单三拍的特点：（1）齿距角：t＝360/Zr＝90°步距角：S＝t/3＝90°（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；转速取决于控制绕组通电方式改变的频率。定子控制绕组每改变一次通电方式，称为一拍；此时电机转过的空间角度称为步距角。/3齿数拍数122）三相双三拍（2相激磁方式）三相绕组的通电顺序为：ABBCCA共三拍。AB通电CA'BB'C'A3412BC通电CA'BB'C'A341213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C

6、A'BB'C'A3412143）三相单双六拍（1-2相激磁方式）三相绕组的通电顺序为：AABBBCCCA共六拍。工作过程：A相通电，转子1、3齿和A相对齐。CA'BB'C'A341215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'A341216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S＝t/6＝90°，为15。CA'BB'C'A3412B相通电，转

7、子2、4齿和B相对齐，又转了15。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。/617f：电脉冲的频率转速步距角：步进机通过一个电脉冲，转子转过的角度。m：一个周期的运行拍数Zr：转子齿数如：Zr=4,m=3时，步距角“控制绕组相数”×1或×2（rpm）188.1.5步进电机接口一、步进电机的基本工作原理（三）小步距角的步进电机19实际采用的步进电机的步距角多为3度和1.5度，步距角越小，机加工的精度越高。为产生小步距角，定、转子都做成多齿的，图中转子40个齿，定子仍是6个磁极，但每个磁极上也有五个齿。A

8、BCAA’BB’CC’20ABCAA’BB’CC’转子的齿距等于360/40=9，齿宽、齿槽各4.5。步距角：为使转、定子的齿对齐，定子磁极上的小齿，齿宽和齿槽和转子相同。三相一相或二相激磁21工作原