《步进电机》课件.ppt

步进电机控制执教者：王骅无锡市职业教育中心校1步进电动机2一、步进电动机的组成和种类31、步进电动机的结构组成：步步进进电电机机组组成成定子定子定子定子转子转子转子转子由硅钢片叠由硅钢片叠成成,有一定数量的有一定数量的磁极和绕组磁极和绕组用硅钢片叠用硅钢片叠成或成或 用软磁性用软磁性材料做成凸极结材料做成凸极结构构42、步进电动机的种类：励磁式转子有绕组反应式转子无绕组混合式（永磁感应子式）转子无绕组有磁钢5二、步进电动机的工作原理61、结构分析定子7转子1、结构分析82、工作原理步进电动机结构原理图步进电动机结构原理图齿距：齿距：齿距：齿距：设设转转子子的的齿齿数数是是Z Z，则齿距为则齿距为=360/Z=360/Z 设设Z Z为为4040，则，则 为为9 9 9错位错位步进电动机结构原理图步进电动机结构原理图当当A A相相定定子子齿齿和和转转子子齿齿对对齐齐，若若和和A A相相磁磁极极中中心心对对齐齐的的转转子子齿齿为为1 1号号齿齿，因因B B相相磁磁极极与与 A A相相 磁磁 极极 差差 120120，且且120120/9=13/9=13（1/31/3），故故转转子子齿齿不不能能与与B B相相定定子子齿齿对对齐齐，只只有有1313号号小小齿齿靠靠近近B B相相磁磁极极的的中中心心线线，与与中中心心线线相相差差33 10电机转动的工作原理电机转动的工作原理总结：错齿是步进电动机旋转的根本原因总结：错齿是步进电动机旋转的根本原因11步距角步距角绕组每通电一次（即运绕组每通电一次（即运行一拍），转子就走一步，即转过行一拍），转子就走一步，即转过一定的角度。一定的角度。步距角步距角磁阻式步进电机的步距角用公式表磁阻式步进电机的步距角用公式表示：示：QQS S=360/NZ=360/NZr r （N=N=MMC CC C ）12三、步进电动机的控制原理131、目的 当定子绕组按一定顺序轮流通电时，当定子绕组按一定顺序轮流通电时，转子就沿一定方向一步步转动。因此步转子就沿一定方向一步步转动。因此步进电动机绕组是按一定通电方式工作的，进电动机绕组是按一定通电方式工作的，为实现该种轮流通电，为实现该种轮流通电，要将控制脉冲按要将控制脉冲按要将控制脉冲按要将控制脉冲按规定的通电方式分配到电动机的每相绕规定的通电方式分配到电动机的每相绕规定的通电方式分配到电动机的每相绕规定的通电方式分配到电动机的每相绕组。组。组。组。142、典型的步进电机控制系统的组成步进控制器步进控制器步进控制器步进控制器把输入的脉冲转换成环型脉冲，把输入的脉冲转换成环型脉冲，以控制步进电动机，并能进行正反转控制以控制步进电动机，并能进行正反转控制功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器把步进电动机输出的环型脉把步进电动机输出的环型脉冲放大，以驱动步进电动机转动冲放大，以驱动步进电动机转动15典型的步进电机控制系统的组成16了解步进控制器173、单片机控制的步进电机控制系统组成利用单片机代替步进控制器，把并行二进制利用单片机代替步进控制器，把并行二进制码转换成串行脉冲序列，并实现方向控制码转换成串行脉冲序列，并实现方向控制184、脉冲序列的生成 脉冲用周期、脉冲脉冲用周期、脉冲高度、接通和断开电高度、接通和断开电源的时间来表示源的时间来表示 单片机控制步进电机单片机控制步进电机步进实际是用单片机产步进实际是用单片机产生一系列脉冲生一系列脉冲 先输出一高电平（电机步进），接着利用软件延先输出一高电平（电机步进），接着利用软件延时一段时间（到位），而后输出一低电平（停止步时一段时间（到位），而后输出一低电平（停止步进），再延时。延时长短由步进电动机的工作频率进），再延时。延时长短由步进电动机的工作频率决定。决定。195、旋转方向的控制电动机旋转方向和内部绕组的通电顺序有关电动机旋转方向和内部绕组的通电顺序有关以三相步进电动机为例（单三拍）：以三相步进电动机为例（单三拍）：正向旋转通电顺序：正向旋转通电顺序：ABCAABCA反向旋转通电顺序：反向旋转通电顺序：ACBAACBA20旋转方向的控制21小结：n步进电动机由定子和转子两大部分组成。n错齿是促使步进电动机旋转的根本原因。n每运行一拍，转子就转过一个步距角。n单片机控制系统用单片机代替步进控制器。n步进电机旋转方向和内部绕组的通电顺序有关 22课后作业：n步进电动机旋转的根本原因是什么？n步进电动机控制器由哪些部分组成？各自有什么作用？23结 束24