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1、 上海医疗器械高等专科学校上海医疗器械高等专科学校 毕业论文毕业论文步进电机控制原理及应用步进电机控制原理及应用 姓 名：白天辉 系 部：医学电子与信息工程 专 业：医学检验仪器管理与维护班 级：2010 检验班 指导教师：何培忠 完成日期 2013 年 6 月 1 日上海医疗器械高等专科学校毕业论文2步进电机控制原理及应用步进电机控制原理及应用摘摘 要要文章从步进电机的发展史到步进电机的特点，再从步进电机的原理到步进电机的应用讲解和论 述步进电机。本文主要介绍了步进电机的工作原理、步进电机的分类和步进电机的控制原理及应用。 步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时
2、供电的，多相时序控 制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的， 多相时序控制器 。 关键字：步距角, 相数, 定位转矩, 混合式 步进电机控制原理及应用3The principle and application of stepping motor controlABSTRACTFrom the development history of stepper motor to the characteristics of the stepper motor, again from the principle of stepping motor to
3、the application of stepping motor and stepper motor is discussed. This paper mainly introduces the working principle of stepper motor, the classification of the stepper motor and stepper motor control principle and application. Stepper motor is a kind of induction motor, its working principle is the
4、 use of electronic circuit, direct current (dc) into time-sharing power supply, multiphase sequential control current, in this current for stepper motor power supply, the stepper motor can work normally, the drive is of time-sharing power supply for step motor, multiphase timing controller.Key Words
5、： Step angle, Phase number, Positioning torque , Hybrid stepping上海医疗器械高等专科学校毕业论文4目目 录录摘 要 .2ABSTRACT.3目 录 .4 第 1 章 绪 论 .5 第 2 章 步进电机的概况 .6 2.1 步进电机发展史.7 2.2 步进电机的特点.8 第 3 章 步进电机的分类 .10 3.1 永磁式步进电机.10 3.2 反应式步进电机.11 3.3 混合式步进电机.12 第 4 章 步进电机的原理 .14 4.1 步进电机的结构.14 4.2 步进电机的工作原理.16 4.3 步进电机的主要特性.18 4.4
6、 步进电机定子相数的分类、结构、原理.18 4.5 步进电机的驱动及控制.19 4.6 步进电机控制原理.22 第 5 章 步进电机的应用 .23 5.1 步进电机在医用仪器中的应用.23 5.2 步进电机在物料计量方面的应用.24 5.3 步进电机在供送包装膜中的应用.25 5.4 步进电机在横封中的应用.25 第 6 章 结论 .26 谢 辞 .27 参考文献 .28步进电机控制原理及应用5第第 1 1 章章 绪绪 论论步进电机的使用至少需要三个方面的配合，一是电脉冲信号发生器，它按照给定的设置重复为 步进电机输送电脉冲信号，目前这种信号大多数由可编程控制器或单片机来完成；二是驱动器（信
7、号放大器） ，它除了对电脉冲信号进行放大、驱动步进电机转动以外，还可以通过它改善步进电机 的使用性能，事实上它在步进电机系统中起着重要的作用，一般一种步进电机可以根据不同的工况 具有多种驱动器；三是步进电机，它有多种控制原理和型号，现在常用的有反应式、感应子式、混 合式等。 步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。步进电机的最大特点是其“数字性” ，对于控制器发过来的每一个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度(简称一 步)。如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。同时可通过控制脉冲频率，直接对电 机转速进行控制。由于步进电机工作原理易学易用，成本低(相对于伺
8、服)、电机和驱动器不易损坏， 非常适合于微电脑和单片机控制，因此近年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用。 步进电机(stepping motor)作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自 动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济 领域都有应用。上海医疗器械高等专科学校毕业论文6第第 2 2 章章 步进电机的概况步进电机的概况步进电机是一种将电脉冲信号变换成角位移或直线位移的常用电气执行元件，具有步进数可控、 运行平稳、价格便宜等优点。步进电机转子的位移与脉冲数成正比，因而其转速与脉冲频率成正比， 而不受电源电压、负载大小及环境条件等影响。每一个脉冲信号可使步进电机旋转一个固定的角度 前进一步，这个角度即为步距角。脉冲的数量决定了旋转的总角度，脉冲的频率决定了旋转的速度，
