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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,一、步进电机简介,三、步进电机的三个中用概念,二、步进电机的工作原理及其特点,四、步进电机的驱动电源,五、步进电机的应用,一、步进电机简介1、简介,步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。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。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：,步进电机,脉冲分配器,脉冲放大器,脉冲信号输入,3、步进电机的
2、结构,步进电机的内部结构,定子绕组,定子,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，其上分别有六个、四个磁极 。,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：这里的相和三相交流电中的“相”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。,2.1工作原理,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：三相单三拍、三相单双六拍、 三相双三拍等。,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：
3、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 相通电使转子1、3齿和 AA 对齐。,2.2、三相单三拍,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。,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
4、变转向。,2.3、三相单双六拍,三相绕组的通电顺序为： AABBBCCCAA 共六拍。,工作过程：,A相通电，转子1、3齿和A相对齐。,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。,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。,B相通电，转子2、4齿和B相对齐，又转了15。,2.4、三相双三拍,三相绕组的通电顺序为： AB BC CA AB 共三拍。,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 = 3
5、0。,三、步进电机的三个重要概念,一、转角由脉冲数产生二、转速由脉冲频率产生三、转向由方向信号决定,四、步进电机的驱动电源,1、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。 2、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,1.步进电机主要用于一些有定位要求的场合。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。 2.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。 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 :失血量在20以上，需要常规配血的手术，,自体血液回收机,商用表格印刷机,喷泉喷头角度控制,
