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1、控制电机部分机电一体化职业技能培训步进电机步进电机一、步进电机简介一、步进电机简介三、三、步进电机步进电机的三个中用概念的三个中用概念二、步进电机的工作原理及其特点二、步进电机的工作原理及其特点四、步进电机的驱动电源四、步进电机的驱动电源五、五、步进电机步进电机的应用的应用一、步进电机简介一、步进电机简介1、简介、简介v步进电机是将电脉冲信号电脉冲信号转变为角位移或线位移角位移或线位移的开环控制元件。v在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。v这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无
2、累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。2、系统构成：、系统构成：步进电机脉冲分配器脉冲放大器脉冲信号输入3 3、步进电机的结构、步进电机的结构 步进电机的内部结构定子绕组定子绕组定子定子转子转子步进机主要由两部分构成：定子和转子。它们均由磁性材料构成，步进机主要由两部分构成：定子和转子。它们均由磁性材料构成，其上分别有六个、四个磁极其上分别有六个、四个磁极。ABC定子定子转子转子定子的六个磁极上有控制绕组，两个相对的磁极组成一相。定子的六个磁极上有控制绕组，两个相对的磁极组成一相。注意：注意：这里的相和三相交流电中的这里的相和三相交流电中的“相相”的概念不同
3、。步进电机的概念不同。步进电机通的是直流电脉冲，这主要是指线图的联接和组数的区别。通的是直流电脉冲，这主要是指线图的联接和组数的区别。二二. 步进电动机工作原理及特点步进电动机工作原理及特点2.1工作原理工作原理v下面将通过步进电机的工作方式来进一步阐述其工作原理：步进电机的工作方式可分为：步进电机的工作方式可分为：三相单三拍、三相单三拍、三相单双六拍、三相单双六拍、三相双三拍等。三相双三拍等。这里我们会用到几个概念：步距角、相数、拍数。这里我们会用到几个概念：步距角、相数、拍数。步距角：表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。 相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。 拍数：
4、完成一个磁场周期性变化所需脉冲数，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数。以四相电机为例，有四相双四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB四相单双八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A A A 相通电使转子相通电使转子1 1、3 3齿和齿和 AA 对齐。对齐。CABBCA34122.2、三相单三拍、三相单三拍三相绕组中的通电顺序为：三相绕组中的通电顺序为：A 相相 B 相相 C 相相 CABBCA3412同理，同理，B相通电，转子相通电，转子2、4齿和齿和B相轴线对齐，相相轴线对齐，相对对A相通电位置转相通电位置转30 ；C相通电再转相通电再转30 。1C342CABBA 这种
5、工作方式，因三相绕组中每次只有一相通电，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，所以称三相而且，一个循环周期共包括三个脉冲，所以称三相单三拍。单三拍。三相单三拍的特点：三相单三拍的特点：（1）每来一个电脉冲，转子转过）每来一个电脉冲，转子转过 30 。此角称为。此角称为步距角，用步距角，用 S表示。表示。（2）转子的旋转方向取决于三相线圈通电的顺序，）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。改变通电顺序即可改变转向。2.32.3、三相单双六拍、三相单双六拍三相绕组的通电顺序为：三相绕组的通电顺序为： AABBBCCCAA 共六拍。
6、共六拍。工作过程：工作过程：A相通电，相通电，转子转子1 1、3 3齿和齿和A相对齐相对齐。CABBCA3412所以转子转到两磁拉力平衡的位置上。相对所以转子转到两磁拉力平衡的位置上。相对AA 通电，转子转了通电，转子转了15。（1）BB 磁场对磁场对 2、4 齿有磁拉力，该拉力使齿有磁拉力，该拉力使 转子顺时针方向转动。转子顺时针方向转动。A、B相同时通电相同时通电（2）AA 磁场继续对磁场继续对1、3齿有拉力。齿有拉力。CABBCA3412总总之之，每每个个循循环环周周期期，有有六六种种通通电电状状态态，所所以以称称为三相六拍，步距角为为三相六拍，步距角为15 。CABBCA3412B相通
7、电，相通电，转子转子2、4齿和齿和B相对齐，又转了相对齐，又转了15 。2.42.4、三相双三拍、三相双三拍三相绕组的通电顺序为：三相绕组的通电顺序为： AB BC CA AB 共三拍。共三拍。AB通电通电CABBCA3412CABBCA3412BC通电通电以上三种工作方式，三相双三拍和三相单双六以上三种工作方式，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。拍较三相单三拍稳定，因此较常采用。工工作作方方式式为为三三相相双双三三拍拍时时，每每通通入入一一个个电电脉脉冲冲，转转子子也也是是转转30 ，即，即 S = 30 。CA通电通电CABBCA3412三、步进电机的三个重要概念三、
8、步进电机的三个重要概念v一、转角由转角由脉冲数脉冲数产生产生v二、转速由转速由脉冲频率脉冲频率产生产生v三、转向由转向由方向信号方向信号决定决定四、步进电机的驱动电源四、步进电机的驱动电源v1、步进电机应由专用的驱动电源来供电，由驱动电源和步进电机组成一套伺服装置来驱动负载工作。 v2、步进电机的驱动电源，主要包括边频信号源、脉冲分配器和脉冲放大器等三个部分，如图所示。 五、步进电机的应用五、步进电机的应用v1.步进电机主要用于一些有定位要求的场合。v例如：线切割的工作台拖动，植毛机工作台（毛孔定位），包装机（定长度）。一般涉及到定位的场合都用得到。 v2.广泛应用于ATM机、喷绘机、刻字机、写真机、喷涂设备、医疗仪器及设备、计算机外设及海量存储设备、精密仪器、工业控制系统、办公自动化、机器人等领域。 v 3.步进电机在电脑绣花机等纺织机械设备中有着广泛的应用， stone:失失血量在血量在20以上，需要以上，需要常规配血的常规配血的手术手术，自体血液回收机 商用表格印刷机 喷泉喷头角度控制
