步进电机及其工作原理详细图文

格式：pdf
大小：2.30 MB
文档页数：40

下载文档原格式

步进电机及其工作原理

4
1 2
4 3
B
1 3 2
2
C
B
B
A
制作：张津
步距角：
步进电机的定子绕组每改变一次通电状态，转子转过 A 的角度称步距角。 ♠ 转子齿数越多，步距角 θb 越小 ♠ 定子相数越多，步距角 θb 越小 ♠ 通电方式的节拍越多，步距角 θb 越小
1
2 A
A 1 2
360 ° θb = m* Z * C
△A △B △C
QA R CP
△X 复位
QA S DA R
QB CP
QB S DB R
QC CP
QC S DC
制作：张津
环行分配器的工作原理三相单三拍工作方式：A→B→C→A 当QA有输出ΔA，就使步进电机的A相通电，当QB有输出ΔB，就使步进电机的B相通电，当QC有输出ΔC，就使步进电机的C相通电。输出波形如下
制作：张津
步进电机的驱动控制
3. 加减速电路将单一方向的进给脉冲调整为符合步进电机加减速特性的脉冲，频率的变化要平稳，加减速具有一定的时间常数。 4. 环形分配器将来自加减速电路的一系列进给脉冲转换成控制步进电机定子绕阻通、断电的电平信号，电平信号状态的改变次数及顺序与进给脉冲的个数及方向对应。 5. 功率放大器将环形分配器输出的mA级电流进行功率放大，一般由前置放大器和功率放大器组成。
C
C
1
3
1
4
4
3
2
C
C
B
C
A
制作：张津
单段反应式步进电机的工作原理 —— 四转子齿
定子通电顺序： A→AC→C→CB→B→BA→A 转子旋转方向：顺时针步距角： θb = 15°

步进电机(步进电机的工作原理)课件

THANK YOU
步进电机(步进电机的工作原理)课件
目录
• 步进电机简介 • 步进电机的工作原理 • 步进电机的驱动电路 • 步进电机的性能参数 • 步进电机的发展趋势与未来展望 • 案例分析
01
步进电机简介
步进电机的定义
步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的开环控制电机。
步进电机通过不断接收电脉冲信号来连续转动，从而实现精确的定位和速度控制。
脉冲信号
驱动器接收脉冲信号后，根据脉冲信号的频率和相位控制步进电
机的转动速度和方向。
电流控制
驱动器通过控制电流的大小和方向，实现步进电机的转动。
驱动电路的优化设计
减小体积
优化电路板布局和元件选择，减小驱动电路的体积，方便安装和使用
。
提高效率
优化电源设计和元件选择，提高驱动电路的效
率，减少能源浪费。
速度测试
通过转速计测量步进电机在动态条件下的转速表现。
响应时间测试
通过计时器测量步进电机从静止到设定转速以及从设定转速到静止所需的时间。
效率测试
通过测量步进电机在额定负载下的输入功率和输出功率，计算其效率表现。
05
步进电机的发展趋势与未来展望
步进电机的发展趋势
小型化与集成化
随着技术的进步，步进电机正朝着更小尺寸和更高集成度的方向发展。这使得步进电机在许多应用中成为更优选择，特别是在空间受限的场景中。
用于工件的精确加工和定位。
机器人
用于机器人的关节驱动和定位。
自动化生产线
用于自动化设备的驱动和控制。
医疗器械
用于医疗设备的驱动和控制，如CT机、核磁共振仪等。

步进电机工作原理及实现PPT

步距角（3）通电一周，转子转过一种齿距角，
N 为几，一种齿距角分几步走完。
微机控制技术
4．4．2 步进电机控制系统原理
图4—41步进电机控制系统旳构成
p129
微机控制技术
4．4．2 步进电机控制系统原理
（1）步进控制器 ① 涉及：缓冲寄存器、环形分配器、控制逻辑及
正、反转向控制门等。 ② 作用:
微机控制技术
4．4．2 步进电机控制系统原理
本课主要处理如下几种问题： (1) 用软件旳措施实现脉冲序列； (2) 步进电机旳方向控制； (3) 步进电机控制程序旳设计。
微机控制技术
4．4．2 步进电机控制系统原理
1．脉冲序列旳生成
图4—43 脉冲序列 P130 微机控制技术
4．4．2 步进电机控制系统原理
（2）根据所选定旳步进电机及控制方式，写出相应控制方式旳数学模型。上面讲旳三种控制方式旳数学模型分别为：
微机控制技术
4．4．2 步进电机控制系统原理
★ 三相单三拍
控制位
工控
步 PC. PC. PC. PC. PC. PC. PC. PC. 作制序 7 6 5 4 3 2 1 0 状模
C相 B相 A相态型
1 0 0 0 0 0 0 0 1 A 01H
2 0 0 0 0 0 0 1 0 B 02 H
3 0 0 0 0 0 1 0 0 C 04 H
微机控制技术
★ 三相双三拍
用 P1口旳 P1.2 、P1.1、P1.0 相应 C、B、A 相进行控制。
4．4．2 步进电机控制系统原理
★同理，能够得出双三拍和三相六拍旳控制模型：双三拍 03H，06H，05H
AABBBCCCA ；

步进电机的工作原理图解(1)

1.步进电机的工作原理该步进电机为一四相步进电机，釆用单极性直流电源供电。

只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电，就能使步进电机步进转动。

图1是该四相反应式图1四相步进电机步进示意图开始时，开关SB 接通电源，SA 、SC 、SD 断开，B 相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的1、4号齿就和C 、D 相绕组磁极产生错齿，2、5号齿就和D 、A 相绕组磁极产生错齿。

当开关SC 接通电源，SB 、SA 、SD 断开时，由于C 相绕组的磁力线和1、4 号齿之间磁力线的作用，使转子转动，1、4号齿和C 相绕组的磁极对齐。

而0、 3号齿和A 、B 相绕组产生错齿，2、5号齿就和A 、D 相绕组磁极产生错齿。

依次类推，A 、B 、C 、D 四相绕组轮流供电，则转子会沿着A 、B 、C 、D 方向转动。

四相步进电机按照通电顺序的不同，可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。

单四拍与双四拍的步距角相等，但单四拍的转动力矩小。

八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩乂可以提高控制精度。

单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2‘、b 、c 所示：b •双四c 八拍脉沖jinjuirjinniuuin A 相 r\ _ n n _ B 相』_n_TL c 梅 n n n D 相 n n n n -nnjumjTnjmrLrirLi_rn_i_r-|_rn_rnI_I I_L~lI~~I厂a.单四拍-njinrLrLnrinjijmrLruirLn51单片机驱动步进电机的方法。

驱动电压12V,步进角为7.5度・•圈360度，需要48个脉冲完成!!!该步进电机有6根引线,排列次序如下：1:红色、2:红色、3:橙色、4:棕色、5:黄色、6:黑色。

釆用51驱动ULN2003的方法进行驱动。

ULN2OO3的驱动直接用单片机系统的5V 电压，可能力矩不是很人，人家可自行加人驱动电压到 12V O1 •步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开坏控制元件。

步进电机及其工作原理课件

追求更高的定位精度和速度控制精度，以满足高精度加工和快速响应的需求。
优化电机设计，提高电机的效率和功率密度，以降低能耗和提高工作效率。
智能化、网络化的趋势
集成传感器和控制系统，实现电机状态的实时监测和自动调整。
通过互联网和无线网络实现远程监控和控制，提高生产效率和设备利用率。
新材料、新工艺的应用
步进电机的效率与发热
效率（Efficiency）
步进电机在工作过程中，输出功率与输入功率的比值，反映了电机的能量利用效率。
发热（Heat Generation）
由于线圈电阻以及铁芯的磁滞、涡流等损失，步进电机在工作过程中会产生热量，需要采取散热措施以防止过热。
05
步机的展与展望
高精度、高效率的追求
摄影和摄像设备
用于云台的控制和调整。
02
步机的工作理
步进电机的结构
步进电机主要由定子和转子组成。定子通常由一系列的磁极组成，而转子则由一系列的导电材料组成，这些导电材料在磁场的作用下会产生转矩，从而驱动转子转动。
步进电机的磁极通常有四个、六个或八个，这些磁极按照一定的顺序排列，形成不同的磁场分布。
步机及其工作理
• 步进电机简介 • 步进电机的工作原理 • 步进电机的驱动电路 • 步进电机的性能参数 • 步进电机的发展趋势与展望
01
步介
步进电机的定义
01
步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件，其转动角度或转动圈数与输入的脉冲数呈线性关系。
02
步进电机由转子、定子和控制电路组成，转子通常由永磁体构成，定子则由线圈绕组构成。
03
步机的路
驱动电路的组成
电源

步进电机工作原理

步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或者线位移的机电元件。

步进电动机的输入量是脉冲序列，输出量则为相应的增量位移或者步进运动。

正常运动情况下，它每转一周具有固定的步数；做连续步进运动时，其旋转转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系，不受电压波动和负载变化的影响。

由于步进电动机能直接接受数字量的控制，所以特殊适宜采用微机进行控制。

图1 三相反应式步进电动机的结构示意图1 ——定子2——转子3——定子绕组{{分页}}图1 是最常见的三相反应式步进电动机的剖面示意图。

机电的定子上有六个均布的磁极，其夹角是60º。

各磁极上套有线圈，按图1 连成A、B、C 三相绕组。

转子上均布40 个小齿。

所以每一个齿的齿距为θ E=360º/40=9º，而定子每一个磁极的极弧上也有5 个小齿，且定子和转子的齿距和齿宽均相同。

由于定子和转子的小齿数目分别是30 和40，其比值是一分数，这就产生了所谓的齿错位的情况。

若以A 相磁极小齿和转子的小齿对齐，如图1，那末B 相和C 相磁极的齿就会分别和转子齿相错三分之一的齿距，即3º。

因此，B、C 极下的磁阻比A 磁极下的磁阻大。

若给B 相通电，B 相绕组产生定子磁场，其磁力线穿越B 相磁极，并力图按磁阻最小的路径闭合，这就使转子受到反应转矩(磁阻转矩) 的作用而转动，直到B 磁极上的齿与转子齿对齐，恰好转子转过3º；此时A、C 磁极下的齿又分别与转子齿错开三分之一齿距。

接着住手对B 相绕组通电，而改为C 相绕组通电，同理受反应转矩的作用，转子按顺时针方向再转过3º。

挨次类推，当三相绕组按A一B一C一A 顺序循环通电时，转子会按顺时针方向，以每一个通电脉冲转动3º的规律步进式转动起来。

若改变通电顺序，按A一C一B一A 顺序循环通电，则转子就按逆时针方向以每一个通电脉冲转动3º的规律转动。

因为每一瞬间惟独一相绕组通电，并且按三种通电状态循环通电，故称为单三拍运行方式。

步进电机结构及工作原理[优质ppt]

A相通电，转子1、3齿和A相对齐。
13.7 步进电动机 A、B相同时通电
A
B'
C'
C
B
A'
（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。
（2）AA' 磁场继续对1、3齿有拉力。
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°。
13.7 步进电动机 B相通电，转子2、4齿和B相对齐，又转了15。

360 40 3
3
1 单拍制
拍数：N=km
m:相数
k= 2 双拍制
13.7 步进电动机
3) 转速
每输入一个脉冲，电机转过
S

360 ZrN
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
n 60 f 60 f 360 s f
若工作方式改为三相六拍，则每通一个电脉冲，转子只转 1.5 。
步进电机的转动方向仍由相序决定。
13.7 步进电动机
步进电机的特点
1）步进电机工作时，每相绕组由专门的驱动电源通过“环形分配器”按一定规律轮流通电。
步进电机轮流通电方式——分配方式每一次循环所包含的通电状态数——拍数状态数=相数——单拍制分配方式
第13章特种电机
13.7步进电动机
步进电动机是一种把电脉冲信号转换成机械角位移的控制电机，常作为数
字控制系统中的执行元件。
13.7 步进电动机
步进电动机的种类
通常按励磁方式分为三大类：
1）反应式：转子为软磁材料，无绕组，定、转子开小齿、步距角小。
2）永磁式：转子为永磁材料，转子的极数=每相定子极数，不开小齿，

步进电机的工作原理ppt课件

360 ZrN
如：Zr=40 ,
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
N=3 时
S
360 3 403
1 单拍制
拍数：N=km
m:相数
k= 2 双拍制
转速
每输入一个脉冲，电机转过
S
360 ZrN
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
步进电动机结构
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
A
B'
C'
C
B
A'
A
B'
C'
C
B
A'
AB通电
BC通电
A
B'
C'
C
B
A'
CA通电
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。
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。
步距角步进电机通过一个电脉冲转子转过的角度,称为步距角。
S
步进电机的种类：
通常按励磁方式分为三大类： 1）反应式：转子无绕组，定转子开小齿、步距小。应用最广。 2）永磁式：转子的极数=每相定子极数，不开小齿，步距角较大，力矩较大。 3）感应子式(混合式)：开小齿，混合反应式与永磁式优点：转矩大、动态性能好、步距角小。

步进电机的工作原理(图)

一、步进电机的工作原理及其特点步进电机是种将电脉冲信号转换成相应的角位移的执行电机,通俗点讲,当步进电机驱动器每接收个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定nq方向转动个同定的角度(即步△E角)。

它具自以下特点:1、转动角度与驱动器接收的脉冲个数成正比;2、转动速度圬驱动器接收的脉冲频率成正比:3、定位准确,尢累计误差,适含进行位置控制讠4、囚尢电刷,无需特殊保养;5、易于用做简单的开环摔制,成本低廉。

△、步进控制系统的典型构成个最简单的步进控制系统至少需要脉冲发牛器(控制单元〉、驱动器和电源。

为消除步进电机云步或过冲产牛的误差,也可以附加编码器等险测元件进行防置俭测,如下图示。

卿发⊥器三、步进屯机的整步、半步、细分三种驱动方式整步方式:最常见的步进电机控制方式,是通过每个时丿r控制线圈电流的方向来产生一个旋转变化的磁场,从雨使步进电机在接收每个脉冲后转动一个步距角。

半步方式:通过每个时序挎制线圈电流的方向和电流的通断来产牛—个旋转变化n勺磁场,从而使步进电机在接收每个脉神后转动丫个步距角c细分方式:通过每个时序控制线圈电流的强弱,力求将磁场等分为n份,从而使驱动器每接收—个脉冲步进电机转动1/n个步距角。

使用细分方式后,可降低步进电机低速运行时的振动和噪音,也能适当的改善精度。

四、如何确定步进电机的直流供电电源?1、电压的确定混含式步进电机驱动器的供电电源电生一般都有较宽的范围(比如DMD808的供电电压为24~90VDC),电源电压通常根据电机的工作转速和响应要求来选择。

如果要求电机工作转速较高或响应较快,就必须加高电压,但是需要注意控制电玉的峰值不能超过驱动器的最大输入电压,否则l刂能损坏驱动器,并且控制电机和驱动器的发热呈也会相应的增加。

2、电流的确定供电电源电流股根据驱动器的输出相电流T来确定。

如呆采川线性电源,电源电流般可取I的11~1.3倍;如呆采川开大电源,电源电流一般可取I的1.5~20倍。

步进电机课件ppt

响应速度快
步进电机具有快速的响应速度，能够适应高速运动和频繁启停的需求。
可靠性高
步进电机运行稳定可靠，使用寿命长，减少了维护成本。
节能环保
步进电机具有较高的能效比，运行过程中能耗低，符合绿色环保理念。
05
步进电机的常见问题与解决方案
步进电机失步问题
总结词
步进电机失步是指电机在运行过程中，实际转过的角度与控制器发出的脉冲数不相符，导致输出轴无法准确到达目标位置。
01
02
03
04
作用
转子是步进电机中与定子相对转动的部分，通常由永磁体或
软磁材料制成。
组成
转子通常包括转子铁芯和永磁体，转子铁芯由导磁性能良好
的铁磁材料制成。
特点
转子的磁性能和结构决定了步进电机的输出转矩和效率。
材料
转子铁芯通常采用导磁性能良好的低碳钢或硅钢片。
驱动器
作用
驱动器是用来控制步进电机的设备，通过向定子绕组提供脉
步进电机的发展前景与展望
新材料的应用
高性能磁性材料
随着科技的发展，高性能磁性材料如稀土永磁材料的应用，能够提高步进电机的转矩密度和运行效率，降低能耗。
轻量化材料
采用轻量化材料如碳纤维、钛合金等，能够减轻步进电机的重量，使其在航空航天、机器人等领域的应用更加广泛。
新控制技术的应用
智能控制技术
机器人
步进电机作为机器人的驱动元件，可以实现机器人的精确运动和定位。
医疗器械
步进电机在医疗器械领域，如手术机器人、诊断仪器等设备中发挥重要作用。
智能家居
步进电机在智能家居设备，如智能门锁、智能窗帘等中提供稳定可靠的驱动。

步进电机及其工作原理PPT

转子旋转方向：顺时针
步距角： θb=15°
A
15° A
A
15° 2
1
C
C
1B
4
4 2
3
C
3
C
1
4
2
3
A
A
A
C
B
15°
A
15°
C
B
C
B
1 2
4
3
1 2
4 3
1
4
2
3
B
C
B
B A
制作：张津
步距角：
步进电机的定子绕组每改变一次通电状态，转子转过
的角度称步距角。
A
♠ 转子齿数越多，步距角θ b 越小
1
♠ 定子相数越多，步距角θ b 越小 ♠ 通电方式的节拍越多，步距角 θ b 越小
B
1
2
2
A
A
C
B
2
B A
C
B
B
A
C
B
1 2
1
2
1 2
30°
30°
C A
C
B
C
制作：张津
单段反应式步进电机的工作原理 —— 两转子齿
定子通电顺序： A→AC→C→CB→B→BA→A
转子旋转方向：逆时针
步距角： θb=30°
30°
A
A
A
C
C
1
B
1
1
C
A
C
B
2C A
C
B
2
A A
C
B
2
2
1 2
1 2
1
B

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

定子通电顺序： AB→BC→CA→AB 转子旋转方向：逆时针步距角：
B
4 3
A
1
A
2
4
B
3
2
1
B
C
B
C
A
30 °
θb = 30°
A
2
A
2 1 4 3
B
3
C
B
1 4
B
C
C
制作：张津
A
A
单段反应式步进电机的工作原理 ——四转子齿
定子通电顺序： BA→AC→CB→BA 转子旋转方向：顺时针步距角：
1
2 A A 1 2
360 ° θb = m* Z * C
式中：m －定子相数 4 3 Z －转子齿数 A C －通电方式 C = 1 单相轮流通电、双相轮流通电方式 C = 2 单、双相轮流通电方式
制作：张津
常用步进电机的步距角常用步进电机的定子绕组多数是三相和五相, 与此相匹配的转子齿数分别为40齿和48齿，即有三相步进电机：
△ △A △B △C
1
2 3 4 5 6 7 8 9
制作：张津
环行分配器的工作原理
如果用D触发器,则触发器的输入端就是D端，它的信号也取自触发器本身，不过这中间还要加一定的外接无源电路。触发器的输出和输入通过一定的外电路连接在一起，构成一个封闭的整体环形电路，只要有¦¤x这个单序列脉冲它就能连续不断地输出ΔA、ΔB、ΔC，这就是我们把它称为环行分配器的道理。即环行就是触发器的输入由其输出连接，分配就是根据步进电机定子绕组的通电顺序要求对Δx的序列脉冲进行再分配。所以也常直接称其为脉冲分配器。
制作：张津
60
°
C
单段反应式步进电机的工作原理 —— 两转子齿
定子通电顺序： BA→AC→CB→BA 转子旋转方向：逆时针
A C 60° A
1 2
A B
1 2
B
C
B
A A B C
1 2
步距角：
60
θb = 60°
A
°
C 1 2
B
B
C
B A
制作：张津
60 °
单段反应式步进电机的工作原理 —— 两转子齿
360 360 ° ° θb = (1.5 = =3 ° °) m * Z * C 3* 40* 1(2)
五相步进电机：
360 360 ° ° θb = (0.75 = = 1.5 ° °) m * Z * C 5 * 48 * 1(2)
制作：张津
转子转动的原因分析
A 1 4 2 A
A 1 2 3 A
定子通电顺序： A→AB→B→BC→C→CA→A 转子旋转方向：顺时针步距角： θb = 30°
30°
A 1
A
1 2
A
30 °
B
1 2
B
2 A A C
2 1
B
B
A
A B C
2 1
30°
B
C 1 2
B
C A
30 °
C
B
C
制作：张津
单段反应式步进电机的工作原理 —— 两转子齿
定子通电顺序： A→AC→C→CB→B→BA→A 转子旋转方向：逆时针步距角： θb = 30°
30 °
A
A C
1 2
A
C
1 2
B
1
C
C
2 A A
A
A C 1 2 B C
2 1
B
C
1
2
B
B
C
30°
B
B
° 30
A
制作：张津
单段反应式步进电机的工作原理 —— 四转子齿
定子通电顺序： A→B→C→A 转子旋转方向：逆时针步距角：
B
4 1 3
A B
2
A 1 4 3 A
30°
2
θb = 30°
30°
进给脉冲脉冲混合电路加减脉冲分配电路加减速电路环形分配器功率至步进放大器电机绕阻
1. 脉冲混合电路将脉冲进给、手动进给、手动回原点、误差补偿等混合为正向或负向脉冲进给信号 2. 加减脉冲分配电路将同时存在正向或负向脉冲合成为单一方向的进给脉冲
制作：张津
步进电机的驱动控制
3. 加减速电路将单一方向的进给脉冲调整为符合步进电机加减速特性的脉冲，频率的变化要平稳，加减速具有一定的时间常数。 4. 环形分配器将来自加减速电路的一系列进给脉冲转换成控制步进电机定子绕阻通、断电的电平信号，电平信号状态的改变次数及顺序与进给脉冲的个数及方向对应。 5. 功率放大器将环形分配器输出的mA级电流进行功率放大，一般由前置放大器和功率放大器组成。
制作：张津
单段反应式步进电机的工作原理 —— 节拍运动动画
A 1 4 2 A
步进电机节拍运动动画
A 1 2 3 A
制作：张津
步距角：
步进电机的定子绕组每改变一次通电状态，转子转过的角度称步距角。
制作：张津
单段反应式步进电机的工作原理 —— 定子的通电方式
�单相轮流通电单相轮流通电（（M相单M拍）顺时针轮回 A→B→C→A 逆时针轮回 A→C→B→A �双相轮流通电（M相双M拍）顺时针轮回 AB→BC→CA→AB 逆时针轮回 BA→AC→CB→BA �单双相轮流通电（M相2M拍）顺时针轮回 A→AB→B→BC→C→CA→A 逆时针轮回 A→AC→C→CB→B→BA→A
△A △B △C
QA R CP
△X 复位

QA S DA R
QB CP
QB S DB R
QC CP
QC S DC
制作：张津
环行分配器的工作原理三相单三拍工作方式：A→B→C→A 当QA有输出ΔA，就使步进电机的A相通电，当QB有输出ΔB，就使步进电机的B相通电，当QC有输出ΔC，就使步进电机的C相通电。输出波形如下
制作：张津
单段反应式步进电机的工作原理 —— 两转子齿
定子通电顺序： A→B→C→A 转子旋转方向：顺时针步距角：
A 1
1 2
A B
2 A A 2
B
θb = 60°
C
2 1
B
1 A
C
60 °
C
制作：张津
单段反应式步进电机的工作原理 —— 两转子齿
定子通电顺序: A→C→B→A 转子旋转方向：逆时针步距角：
C
1
A
A 1
2
C
2 A A
θb = 60°
60°
C
1 2
B
2
B
B
60 °
1 A
制作：张津
单段反应式步进电机的工作原理 —— 两转子齿
定子通电顺序： AB→BC→CA→AB 转子旋转方向：
B
2
A
1
A B C 2 B 1 C B
60 °
顺时针步距角：
A A
2 1
θb = 60°
B
A B C
2 1
B
C A 60° A
4
A
1 2 3
A B C
4 2 3 1
30°
B
B
C
A
A A
A C
3
θb = 30°
B
1
C
1 4
B
4 2
2
3
B
B
C
A
制作：张津
单段反应式步进电机的工作原理 —— 四转子齿
定子通电顺序： A→AB→B→BC→C→CA→A 转子旋转方向：逆时针步距角： θb = 15°
A 1 4 3 A 2 B
4 3
步进电机及其工作原理
制作：张津
步进电机外形结构
常见步进电机外形构造
制作：张津
步进电机内部结构
制作：张津
步进电机内部结构
步进电机的内部构造
制作：张津
步进电机分类
� 按照力矩产生原理分类 —— 激磁式反应式混合式 � 按照定子数目分类 —— 单定子双定子多定子 � 按照定子励磁相数分类 —— 三相四相五相六相 � 按照各相绕组的分布规律分类 —— 径向分相 (垂轴式) 轴向分相 (顺轴式)
制作：张津
环行分配器
将插补器的单序列脉冲转换为步进电机需要的多序列脉冲的装置叫环行分配器。环行分配器可以由硬件构成也可以由软件构成。
制作：张津
环行分配器的工作原理
硬件环行分配器的基本构成是触发器。因为步进电机有几相就需要几个序列脉冲，所以步进电机有几相，就要设置几个触发器。每个触发器发出的脉冲就是一个序列脉冲，用来控制步进电机某相定子绕组的通、断电。触发器工作的同步信号就是来自插补器的某个坐标轴的位移驱动信号Δx或Δy。
Φ = N ⋅ θb
♠ 控制输入给步进电机的脉冲的频率可以控制步进电机的转速
360 ° 60 ⋅ f ⋅ 60 ⋅ f ⋅θb 60f mZC n= = = 360 360 mZC ° °
♠ 控制步进电机定子绕组的通电顺序可以控制步进电机的转动方向
制作：张津
步进电机的驱动控制
制作：张津
步进电机的驱动控制
C
1 2
A 2 1 4 A
制作：张津
B
4
3
3 C
C
单段反应式步进电机的工作原理 —— 四转子齿
A
A
定子通电顺序: A→C→B→A 转子旋转方向：顺时针步距角：
A 1 4 3 2
30°
C
4 3
1 2

步进电机及其工作原理详细图文

合集下载