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1、任务一 步进电动机认知与分析,任务一 步进电动机认知与分析,知识与能力目标,了解步进电动机的结构,1,熟悉步进电动机的工作原理,2,3,了解步进电动机的应用,子任务一 步进电动机结构认知,子任务二步进电动机工作原理分析及应用,任务一 步进电动机认知与分析,任务一 步进电动机认知与分析,步进电动机是利用电磁铁原理将电脉冲信号转换成相应角位移的控制电机。每输入一个脉冲，电动机就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。因此，步进电动机又称为脉冲电动机。在数字控制系统中步进电动机作为执行元件，获得广泛应用。 步进电动机种类繁多，按运行方式可分为旋转型和直
2、线型，通常使用的多为旋转型，旋转型步进电动机又有反应式（磁阻式）、永磁式和感应式三种。,当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（即步距角）。根据步进电动机的工作原理，步进电动机工作时需要满足一定相序的较大电流的脉冲信号，生产装备中使用的步进电机都配备有专门的步进电机驱动装置，来直接控制与驱动步进电机的运转工作。,任务一 步进电动机认知与分析,步进电动机及驱动装置,任务一 步进电动机认知与分析,步进电动机受脉冲的控制，其转子的角位移量和转速与输入脉冲的数量和脉冲频率成正比，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的，同时也可以通过控制脉冲频
3、率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电动机的运行特性还与其线圈绕组的相数和通电运行方式有关。,任务一 步进电动机认知与分析,步进电动机的运行特性不仅与步进电动机本身和负载有关，而且与配套使用的驱动装置也有着十分密切的关系。现在使用的绝大部分步进电机驱动装置都采用有硬件环形脉冲分配器，与功率放大器集成在一起，共同构成步进电动机的驱动装置，可实现脉冲分配和功率放大两个功能。步进电动机驱动装置上还设置有多种功能选择开关，用于实现具体工程应用项目中驱动器步距角的细分选择和驱动电流大小的设置。,任务一 步进电动机认知与分析,三相反应式步进电动机结构示意图,子任务一 步进电动机结构认知
4、,它的定、转子铁芯用硅钢片叠装或其它软磁材料制成。定子上有均匀分布的六个磁极，每个磁极极靴上有5个小齿。相对的两个磁极为一相，两个磁极上的绕组正向串联为一相绕组，三相绕组为星形连接。转子铁心上没有绕组，周围均匀地分布着4个小齿。,1.工作原理,（1）单三拍控制步进电动机工作原理,单三拍控制中的“单”是指每次只有一相控制绕组通电，通电顺序为UVWU或按UWVU顺序。“三拍”是指经过三次切换控制绕组的电脉冲为一个循环。,三相单三拍控制方式下反应式步进电动机工作原理图 a)U相通电(b)V相通电 (c)W相通电,子任务二 步进电动机工作原理分析及应用,（2）六拍方式控制步进电动机工作原理,六拍控制方
5、式中三相控制绕组通电顺序按UUVVVWWWUU进行,三相六拍反应式步进电动机的工作原理图,子任务二 步进电动机工作原理分析及应用,（3）双三拍控制步进电动机工作原理,双三拍控制是指每次有两相绕组同时通电，且按照UVVWWUUV顺序进行。 按双三拍通电方式运行时，它的步距角和单三拍控制方式相同，皆为30。 步进电动机的步距角与运行拍数m，转子齿数Zr的关系为,当连续通入控制脉冲时电动机的转速n为,子任务二 步进电动机工作原理分析及应用,子任务二 步进电动机工作原理分析及应用,2.步进电动机的应用,2.步进电动机的应用,步进电动机的转速不受电压和负载变化的影响，也不受环境条件温度、压力等的限制，仅与脉冲频率成正比，所以应用于高精度的控制系统中。,线切割机的工作原理示意图,子任务二 步进电动机工作原理分析及应用,步进电动机,结构简单、价格便宜、精度较高以及使用方便等优点,缺点,应用,优点,在计算机的数字开环控制系统中应用广泛，例如数控机床、印刷设备、打印机、自动记录仪等都有应用,一是用得不好有可能失步，二是控制精度相对较低，而且运动中无法确定运动部件的准确位子,但是对于工作精度要求不是很高的领域一般都可满足工作要求。,子任务二 步进电动机工作原理分析及应用,
