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1、1熟悉步进电动机的用途与分类。2掌握步进电动机的工作原理。3理解步进电动机的运行特性及指标。4掌握步进电动机的使用和维护要点。5掌握步进电动机的拆装技能。,步进电动机本质上是一种由电脉冲控制的特殊同步电动机。,将电脉冲信号变换为相应的角位移或线位移,故而也称脉冲电动机。角位移或线位移与脉冲数成正比,其转速n或线速度v与脉冲频率f成正比。,步进电动机实物图,第三节 步进电动机,一、认识步进电动机,第三节 步进电动机,在自动控制系统中和数字控制系统中广泛应用的执行元件。如:数控机床、打印机、绘图仪、机器人控制、石英钟表等场合都有应用。,二、步进电动机的用途,可以在很宽的范围内通过改变脉冲频率来调速
2、;能够快速启动、反转和制动。它能直接将数字脉冲信号转换为角位移,很适合采用微型计算机控制。,三、步进电动机的结构和种类,1步进电动机的基本结构,(两相六相,每相两个绕组套在一对定子磁极上,称为控制绕组),三相步进电动机定子和转子上分别有六个和四个磁极。,步进电动机结构示意图,第三节 步进电动机,2步进电动机的种类,1)按励磁方式分为反应式、永磁式、感应子式(混合式)。,反应式,永磁式,感应子式(混合式),第三节 步进电动机,第三节 步进电动机,2步进电动机的种类,2)按定、转子结构分为单段式、多段式。3)按控制绕组的相数分两相、三相、四相、五相或更多相数。4)按输出转矩大小分伺服式、功率式。,
3、四、(反应式)步进电动机的工作原理,第三节 步进电动机,又称为磁阻式步进电动机,定、转子磁路均由软磁材料制成,只有定子上有绕组,称为控制绕组,它是利用转子上不同路径的磁阻不同而产生磁阻转矩(反应转矩),使转子转动的。,如下图所示:定子有六个磁极,每个磁极上都装有控制绕组,每两个相对的磁极组成一相。转子是四个均匀分布的齿,上面没有绕组。,三相反应式步进电动机原理图,A相绕组通电 使转子齿1、3与定子磁极A、A对齐A相断电,B相绕组通电 转子将在空间转过30,使转子齿2、4与定子磁极B、B对齐B相断电,C相绕组通电 转子又将在空间转过30,使转子齿1、3与定子磁极C、C对齐如此循环往复,按A B
4、C A的顺序通电,电动机便按一定的方向转动。,步进电动机运动的方向取决于控制绕组通电的顺序。而转子转动的速度取决于控制绕组通断电的频率,变换通电状态的频率(即电脉冲的频率)越高,转子转得越快。,第三节 步进电动机,若按A B C A的顺序通电,电动机正向转动,则按A C B A的顺序通电,电动机反向转动。,结论:,第三节 步进电动机,五、步进电动机的相关概念,1、“拍”定子控制绕组从一种通电状态切换到另一种通电状态叫做一拍。2、“步距角”进行通电状态切换时,转子在空间转过的角度。3、“三相单三拍工作方式”按A B C A这种方式通电。“三相”指定子绕组共有三相绕组“单”指每次通电时只有一相控制
5、绕组导通“三拍”指控制绕组的通电状态经过三次切换后完成了一个循环,第四次通电就重复第一次的情况。这种通电方式下,步进电动机的步距角=30,第三节 步进电动机,五、步进电动机的相关概念,4、步距角 与转子齿数 和通电循环拍数N的关系:定子绕组通电一个循环,转子转过一个齿。5、步进电动机的转速n与通电脉冲频率f的关系:,六、三相步进电动机的工作方式,第三节 步进电动机,(1)三相单三拍运行方式(2)三相单双六拍运行方式(3)三相双三拍运行方式,A通电,B通电,C通电,第三节 步进电动机,1、三相单三拍工作方式,AB通电,B通电,BC通电,C通电,CA通电,A通电,2、三相单双六拍工作方式,第三节 步进电动机,AB通电,BC通电,CA通电,3、三相双三拍工作方式,第三节 步进电动机,每一拍都有两相通电,每一相通电时间都持续两拍。优点:不易失步,有利于在低频区工作。,人有了知识,就会具备各种分析能力,明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书,广泛阅读,古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识,培养逻辑思维能力;通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平,培养文学情趣;通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操,给我们巨大的精神力量,鼓舞我们前进。,