步进电机的结构和工作原理 (2).ppt

步进电机步进电动机结构注意：步进电机通的是直流电脉冲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第2页,共14页，星期六，2024年，5月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。一、三相单三拍（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相第3页,共14页，星期六，2024年，5月（3）工作过程引转子，由于磁力线总是要通过磁阻最小的路径闭合，因此会在磁力线扭曲时产生切向力而形成磁阻转矩，使转子转动，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，转子被磁化，吸A相通电使转子1、3齿和AA对齐。CABBCA3412第4页,共14页，星期六，2024年，5月CABBCA3412B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?；1C342CABBAC相通电再转30?第5页,共14页，星期六，2024年，5月这种工作方式，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。第6页,共14页，星期六，2024年，5月二、三相单双六拍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。CABBCA3412第7页,共14页，星期六，2024年，5月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。CABBCA3412第8页,共14页，星期六，2024年，5月总之，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?。CABBCA3412B相通电，转子2、4齿和B相对齐，又转了15?。第9页,共14页，星期六，2024年，5月三、三相双三拍三相绕组的通电顺序为：AB?BC?CA?AB共三拍。AB通电CABBCA3412CABBCA3412BC通电第10页,共14页，星期六，2024年，5月以上三种工作方式，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。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CABBCA3412第11页,共14页，星期六，2024年，5月步进电机通过一个电脉冲转子转过的角度,称为步距角。N:一个周期的运行拍数,即通电状态循环一周需要改变的次数Zr：转子齿数如：Zr=40,N=3时步距角拍数：N=kmk=1单拍制2双拍制m:相数第12页,共14页，星期六，2024年，5月转速每输入一个脉冲，电机转过即转过整个圆周的1/(ZrN）,也就是1/(ZrN）转因此每分钟转过的圆周数，即转速为步距角一定时，通电状态的切换频率越高，即脉冲频率越高时，步进电动机的转速越高。脉冲频率一定时，步距角越大、即转子旋转一周所需的脉冲数越少时，步进电动机的转速越高。第13页,共14页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第14页,共14页，星期六，2024年，5月步进电机