步进电机习题
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步进电机复习题步进电机复习题步进电机是一种常见的电动机类型,具有精准的位置控制和高效的运行特性。
在工业自动化、机器人技术和医疗设备等领域得到广泛应用。
为了更好地理解和掌握步进电机的原理和应用,下面将给出一些复习题,帮助读者巩固相关知识。
一、选择题1. 步进电机的转子是由哪些部分组成的?A. 磁极B. 导线圈C. 磁铁D. 电刷2. 步进电机的驱动方式主要有哪几种?A. 单相驱动B. 双相驱动C. 三相驱动D. 四相驱动3. 步进电机的转子位置是通过什么信号控制的?A. 电流信号B. 电压信号C. 脉冲信号D. 频率信号4. 步进电机的步距角是指什么?A. 转子每转动一周所需的脉冲数B. 转子每转动一步所需的脉冲数C. 转子每转动一度所需的脉冲数D. 转子每转动一弧度所需的脉冲数5. 步进电机的控制方式主要有哪几种?A. 开环控制B. 闭环控制C. 反馈控制D. 前馈控制二、判断题1. 步进电机可以实现连续旋转。
A. 对B. 错2. 步进电机的转速与输入脉冲频率成正比。
A. 对B. 错3. 步进电机的定位精度比直流电机高。
A. 对B. 错4. 步进电机的转矩与输入电流成正比。
A. 对B. 错5. 步进电机可以通过改变电压来控制转速。
A. 对B. 错三、简答题1. 什么是步进电机的步进角?步进角是指步进电机每接收一个脉冲信号后所转动的角度。
它与电机的结构和控制方式有关,可以通过改变驱动信号的频率和脉冲数来控制步进电机的转动角度和速度。
2. 步进电机的驱动方式有哪些优缺点?单相驱动适用于简单的应用场景,但转矩较小;双相驱动具有较高的转矩和较好的控制性能,但相对复杂;三相驱动具有更高的转矩和更好的运行平稳性,但需要更多的驱动电路;四相驱动是常用的驱动方式,具有较高的转矩和较好的控制性能。
3. 步进电机的控制方式有哪些应用场景?开环控制适用于对转动精度要求不高的场景,如打印机、扫描仪等;闭环控制适用于对转动精度要求较高的场景,如数控机床、机器人等;反馈控制适用于需要实时监测转子位置的场景,如医疗设备、精密仪器等;前馈控制适用于需要提前预测转子位置的场景,如高速运动控制系统等。
步进电机脉冲当量计算例题一、问题描述步进电机是一种常见的机电设备,它通过控制脉冲的数量来控制电机的旋转角度。
因此,了解步进电机的脉冲当量对于控制电机的运动非常重要。
本例题将介绍如何计算步进电机的脉冲当量。
二、所需公式脉冲当量= 旋转角度/ 输入脉冲数三、例题说明假设我们使用的是一台四相步进电机,其驱动器能够提供1到2048的步进脉冲数范围。
同时,我们已知电机的初始位置为零点,期望的旋转角度为90度。
那么,如何计算需要多少个脉冲才能使电机旋转90度呢?四、计算步骤1. 根据题目给出的初始条件,我们可以直接填写以下公式:脉冲当量= 旋转角度/ 输入脉冲数= 90度/ (你希望旋转的角度)= 90度/ 1000 = 0.009度/脉冲2. 将这个数值与驱动器的步进脉冲数范围(例如:1到2048)进行比较。
由于我们的电机需要旋转90度,因此需要大量的脉冲数。
但是,由于驱动器的最大脉冲数为2048,因此不能超过这个值。
那么我们选择1到2048之间的最大值,也就是2048。
那么所需的脉冲数为:需要的脉冲数= 旋转角度/ 脉冲当量= 90度/ 0.009度/脉冲= 10000脉冲3. 由于驱动器只能提供从1到2048的脉冲数,因此我们需要将所需的脉冲数除以驱动器的最大值,得到实际需要输入的脉冲数:实际需要输入的脉冲数= 所需的脉冲数/ 驱动器的最大值= 10000 / 2048 = 5个脉冲五、总结通过以上步骤,我们可以得出结论:为了使这台四相步进电机旋转90度,需要输入5个脉冲。
这个数值就是步进电机的脉冲当量。
在实际应用中,可以根据需要调整旋转角度和所需的脉冲数,以获得更好的控制效果。
同时,也需要考虑驱动器的最大脉冲数限制,以确保不会超出限制范围。
六、拓展应用这个例题只是一个简单的示例,实际上步进电机的脉冲当量还受到其他因素的影响,如电机的相序、驱动器的细分设置等。
在实际应用中,需要根据具体情况进行调整和计算。
练习五一、填空题1、数控机床伺服系统是以机床运动部件的和为控制量的系统。
2、数控机床伺服系统可分为和两类。
3、数控机床伺服系统胺调节理论可分为、和。
4、数控机床伺服系统按适用电动机的不同可分为、和。
5、数控机床伺服系统按反馈比较控制方式的不同可分为、、和。
6、步进式伺服系统是位置伺服系统,其采用作为执行元件。
7、步进电动机是一种将转换成的特殊电动机。
8、交直流伺服系统主要用进行驱动的。
二判断题1、每当数控装置发出一个脉冲信号,就使步进电机的转子旋转一个固定角度,该角度称为步距角。
()2、步进电机采用三相六拍的通电方式,此时的步距角为30度。
()3、对于一般数控机床和加工中心,由于采用了电机无级变速,故简化了机械变速机构。
()4、采用步进驱动的数控机床利用齿轮传动,可以实现减速,达到所需要的脉冲当量,以满足结构要求和增大转矩。
()5、数控机床的伺服系统是由伺服驱动和伺服执行两部分组成。
()6、伺服电动机驱动的使能信号无效时,电机不工作。
()三、选择题1、下列分类中,不属于交流伺服驱动系统驱动的电机是C。
A 无刷电机B 交流永磁同步电动机C 步进电机D 笼型异步电动机2、数控机床闭环伺服系统的反馈装置装在 C 。
A伺服电机轴上 B 工作台上 C 进给丝杠3、步进电动机按原理可分为下列哪一类 D 。
A伺服式、功率式B轴向式、径向式C反应式、励磁式D反应式、混合式4、直流伺服电动机主要采用C换向,以获得优良的调速性能。
A 电子式B 数字式C 机械式5、步进电机的转速是通过改变电机的而实现。
A 脉冲频率 B脉冲速度 C通电顺序 D脉冲个数6、下列伺服电动机中,带有换向器的电动机是( )A永磁宽调速直流电动机 B永磁同步电动机C反应式步进电动机 D混合式步进电动机7、有一台三相步进电动机,转子上有80个齿,三相六拍运行,则其步距角是( )A 05.︒B 075.︒ C 1︒ D 125.︒8、全闭环伺服系统与半闭环伺服系统的区别取决于运动部件上的。
步进电机思考题及习题1、写出步进电机四相八拍的通电方式,如要改变转向如何改变通电方式?A、AB、B、BC、C、CD、D、DA、AA、AD、D、CD、C、BC、B、AB、A2、如何理解三相双三拍运行、三相六拍运行方式比三相单三拍运行有较好的阻尼作用?三相双三拍运行时,有一相在两拍间均通电,该相产生的磁场在转子运动过程中起着阻尼作用。
三相六拍运行时,一个循环通电六次,步距角小,通电时某一相产生的磁场在转子运动过程中起着阻尼作用。
3、步进电机的结构中什么叫径向分相、轴向分相?什么叫径向磁路、轴向磁路?径向与轴向磁路的导磁体有什么区别?径向分相是各相绕组沿圆周均匀排列。
轴向分相是定转子铁心分成m段。
径向磁路是各相励磁绕组延轴向分段布置,每段之间的定子齿在径向相互错开1/相数的齿距。
轴向磁路是每段之间的定子齿在径向依次错开1/相数的齿距。
4、步进电机的步距角为θS,当连续脉冲的频率为f c,试写出步进电机的转速和每一转要走多少步(用S表示)的表达式。
5、比较开关磁阻调速电机与反应式步进电机和无刷直流电机的异同开关磁阻电机是一种新型调速电机,调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点,它的结构简单坚固,调速范围宽,调速性能优异,且在整个调速范围内都具有较高效率,系统可靠性高。
反应式步进电机,由磁性转子铁芯通过与由定子产生的脉冲电磁场相互作用而产生转动。
电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。
而方向由导电顺序决定。
直流电动机虽然性能良好,但由于存在电刷和换向器这个滑动接触,容易产生火花和引起无线电干扰,这就限制了它的应用范围。
无刷直流机就是为克服该缺点而发展的新型结构直流电动机。
这种电动机的电路中不存在滑动接触,毋需电刷和换向器1.无刷直流电机转子上嵌有高性能永磁材料,产生用于电机做工的主磁场,电机运转时不用从电网中吸收电能励磁,而开关磁阻电机转子上没有永磁体,电机需要从电网中吸收电能励磁,产生主磁场,造成能量消耗,因而无刷直流电机节能效果好。
B 增大步距角 D.往往提能高输出转矩 2. 步进电动机主要用于()A. 经济型数控机床的进给驱动B.加工中心的进给驱动 D.数控机床的主轴驱动 3. 可用于开环伺服控制的电动机是( A. 交流主轴电动机 B.永磁宽调速直流电动机D.功率步进电动机A.减小步距角C.提高电动机转速单元四步进驱动系统一、单项选择(共17题,每题1分,共17分。
选择一个正确的答案,将相应的 字母填入题内的括号中。
)1•步进电动机多相通电可以()5•在步进电机性能中,矩频特性是指() A. 输出转矩与启动频率的关系B. 输出转矩与运行频率的关系C. 输入脉冲频率与电机运行频率的关系D. 步进电机运行平稳性与频率的关系6. ()是一种将电脉冲信号转换为机械角位移的机电执行元件。
A.交流电动机B.直流电动机C.步进电动机 7. 正常情况下步进电机的转速取决于()A.控制绕组通电频率B.绕组通电方式C.负载大小D.绕组的电流8. 某三相反应式步进电机的转子齿数为50,其齿距角为()A. 7. 2°B. 120°C. 360° 电角度D. 120° 电角度9. 某四相反应式步进电机的转子齿数为60,其步距角为() A. 1. 5° B. 0. 75° C. 45° 电角度D. 90° 电角度 10. 某三相反应式步进电机的初始通电顺序为下列可使电机反转 的通电顺序为()A. C T B T A B . B T C T A C . A T C t B p11. 下列关于步进电机的描述正确的是() A.抗干扰能力强B.带负载能力强C.功能是将电脉冲转化成角位移D.误差不会积累)电机驱动。
B.交流伺服 D.笼式三相交流12.三相步进电动机的步距角是1.5° ,若步进电动机通电频率为2000Hz,则步进电动机的转速为()r/min。
A.3000;B.500;C.1500;D. 1000o13.数控机床半闭环控制系统的特点是()A.调试与维修方便、精度高、稳定性好B.结构简单、维修方便、精度不高C.结构简单、价格低廉、精度差D.调试较困难、精度很高14.开环控制系统中,工作台的进给速度是通过输入至步进电机的()控制的。
自动生产线组装与调试-题库1、步进电机的步距角是由( )决定的。
A、转子齿B、脉冲频率C、转子齿数和运行拍数D、运行拍数答案: C2、步进电机是利用电磁原理将电脉冲信号转换成( )信号。
A、电流B、电压C、位移D、功率答案: C3、步进电机通电后不转,但出现尖叫声,可能是以下( )原因。
A、电脉冲频率太高引起电机堵转B、电脉冲频率变化太频繁C、电脉冲的升速曲线不理想引起电机堵转D、以上情况都有可能答案: B4、在步进电动机驱动电路中,脉冲信号经( )放大器后控制步进电动机励磁绕组。
A、电流B、电压C、功率D、直流答案: C5、步进电动机多相通电可以( )A、减小步距角B、增大步距角C、提高电动机转速D、往往能提高输出转矩答案: A6、步进电机在转子齿数不变的条件下,若拍数变成原来的2倍,则步距角为原来的( )A、 0.5倍B、 2倍C、 0.25倍D、不变答案: A7、下列关于步进电机的描述正确的是( )A、抗干扰能力强B、带负载能力强C、功能是将电脉冲转化成角位移D、误差不会积累答案: C8、用户设备需输入PLC的各种控制信号,通过什么将这些信号转换成中央处理器能够接受和处理的信号( )。
A、存储器B、输出接口电路C、 CPUD、输入接口电路答案: D9、用于要求抗扭转力矩、承载能力强、工作平稳的场合气动执行元件是( )。
A、手指气缸B、薄型气缸C、双作用直线气缸D、导向气缸答案: D10、PLC是指( )。
A、个人电脑B、可编程控制器C、数控技术D、自动控制技术答案: B11、YL-335B自动化生产线要求的气压是( )MPa。
A、 0.4B、 0.7C、 0.5D、 0.6答案: C12、YL-335B共采用( )个PLC进行控制。
A、 3B、 5C、 4D、 2答案: C13、YL-335B生产线的供料单元用于检测料仓中有无工件的传感器是( )。
A、光电传感器B、电感传感器C、磁感应传感器D、电容传感器答案: A14、YL-335B外部供电电源( )AC380v/220v。
电机练习题题库1. 题目:直线导线在磁场中运动的规律答案:根据洛伦兹力定律,当直线导线通过磁场时会受到力的作用,力的大小和方向由以下公式给出:F = qvBsinθ其中,F是受力大小,q是导线中的电荷量,v是导线的速度,B是磁感应强度,θ是导线速度与磁感线方向之间的夹角。
2. 题目:电机的工作原理答案:电机是一种将电能转化为机械能的装置。
其工作原理是基于法拉第电磁感应定律和洛伦兹力定律。
当电流通过电机的线圈时,线圈中会产生磁场。
根据法拉第电磁感应定律,当有导体运动穿过这个磁场时,导体中就会产生感应电动势。
这个感应电动势将导致导体中的电子流动,从而产生电流。
根据洛伦兹力定律,导体中的电流将会受到磁场力的作用,这个力会让导体开始旋转。
电机通常由一个旋转部分和一个定子部分组成。
当电流通过定子线圈时,产生的磁场与旋转部分的磁场作用,导致旋转部分开始转动。
这个转动可以驱动一些机械设备的工作,如风扇、电动车辆等。
3. 题目:电机的分类及应用答案:电机可以根据其工作原理和结构方式进行分类。
下面列举了几种常见的电机分类及其应用:直流电机:直流电机通过直流电流在磁场中产生的转矩来工作。
它们非常常见,并且在许多应用中都有广泛的使用,如电动工具、家用电器等。
交流电机:交流电机通过交流电流在磁场中产生的转矩来工作。
交流电机可以进一步分为同步电机和异步电机。
同步电机由于其特定的工作方式和稳定的转速,常用于工业和发电厂中的一些应用,如水泵、发电机等。
异步电机则在家用电器和工业自动化中得到广泛应用。
步进电机:步进电机是一种通过按预定步数进行旋转的电机,具有精确的位置控制和高扭矩输出。
步进电机广泛应用于3D打印机、机床、纺织机械等需要高精度控制的设备上。
无刷电机:无刷电机是一种通过电子调节控制电流和磁场来工作的电机。
它们因为没有刷子摩擦而具有较高的效率和寿命,常用于无人机、电动汽车等领域。
总结:电机作为将电能转化为机械能的装置,在我们日常生活和工业生产中扮演着重要的角色。
一、名词解释
矩角特性:步距角:运行矩频特性:失调角:
二、不定项选择题
1、正常情况下步进电机的转速取决于( )
A.控制绕组通电频率
B.绕组通电方式
C.负载大小
D.绕组的电流
2、某三相反应式步进电机的转子齿数为50,其齿距角为( )
° °电角度 °电角度
3、某四相反应式步进电机的转子齿数为60,其步距角为( )
°电角度 °电角度
4、某三相反应式步进电机的初始通电顺序为C B A →→,下列可使电机反转的通电顺序为( )
A.A B C →→
B.A C B →→
C.B C A →→
D.C A B →→
5、下列关于步进电机的描述正确的是()
A.抗干扰能力强
B.带负载能力强
C.功能是将电脉冲转化成角位移
D.误差不会积累
三、填空题
1、步进电机的工作原理是 。
2、矩角特性的数学表达式为 。
3、三相反应式步进电机的通电状态包括 、 和 。
4、五相反应式步进电机多相通电时,其最大静转矩为 。
5、提高步进电机的带负载能力的方法有 和 。
四、简答题
1、如何控制步进电机的角位移和转速步进电机有哪些优点
2、步进电机的转速和负载大小有关系吗怎样改变步进电机的转向
3、为什么转子的一个齿距角可以看作是360°的电角度
4、反应式步进电机的步距角和那些因素有关
5、步进电机的负载转矩小于最大静转矩时,电机能否正常步进运行
6、为什么随着通电频率的增加,步进电机的带负载能力会下降
五、计算题
1、有一台四相反应式步进电机,其步距角为°/°,试求:
(1)转子齿数是多少(2)写出四相八拍的一个通电顺序;(3)A 相绕组的电流频率为400Hz 时,电机转速为多少
2、一台四相步进电动机,若单相通电时矩角特性为正弦波,其幅值为m ax T ,则:
(1)两相通电时的最大静转矩;(2)作出单相通电时的矩角特性;(3)求四相八拍运行时的最大带负载转矩。
3、一台三相反应式步进电动机,步距角︒︒=5.1/3b θ,其最大静转矩m N T •=685.0max ,转动部分的转动惯量2510725.1m Kg J •⨯=-,试求该电机的自由振荡频率和周期。
4、一台五相十拍运行的步进电动机,转子齿数48=R Z ,A 相绕组电流频率为600Hz ,求:
(1)电机步距角;(2)转速;(3)设单相通电时矩角特性曲线幅值为m N •3,求三相同时通电时的最大静转矩。
六、作图分析题
1、做出三相步进电机两相同时通电的矩角特性,并证明此时矩角特性的幅值不变。
2、做出三相步进电机空载时单步运行的矩角特性曲线,并用电磁符号描述一个循环的运行过程。
由于转子存在震荡,通电频率提高时可能会造成失步,作出此时(空
载)电机运行的矩角特性,并用电磁符号描述该过程。
3、。