第4章步进电机的控制3PPT讲稿.ppt
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1、第4章步进电机的控制3第1页,共33页,编辑于2022年,星期一内容提要n概述n顺序控制器n开环数值控制器n步进电机的控制n小结第2页,共33页,编辑于2022年,星期一步进电机的控制n步进电机:利用电磁铁的作用原理将电脉冲信号转换为线位移或角位移的机电式数摸(D/A)转换器 输入:脉冲 输出:位移 脉冲数:决定位移量 脉冲频率:决定位移的速度 第3页,共33页,编辑于2022年,星期一步进电机的控制n步进电机的工作原理定子:3对磁极,6个齿转子:4个齿第4页,共33页,编辑于2022年,星期一 工作过程:A相通电:A相磁极与0、2号齿对齐;B相通电:由于磁力线作用,B相磁极与1、3号齿对齐;
2、C相通电:由于磁力线作用,C相磁极与0、2号齿对齐;A相通电:由于磁力线作用,A相磁极与1、3号齿对齐;结论:定子按结论:定子按A-B-C-A相轮流通电,则磁场沿相轮流通电,则磁场沿A、B、C方向转动方向转动360度角,转子沿度角,转子沿ABC方向转动了一个齿距的位置。方向转动了一个齿距的位置。齿数为齿数为4,齿距角为,齿距角为90度,即度,即1个齿距转动了个齿距转动了90度度第5页,共33页,编辑于2022年,星期一 定子上线圈的绕法定子上线圈的绕法 转子转子 (4040齿)齿)第6页,共33页,编辑于2022年,星期一 步进电机的步进电机的“相相”和和“拍拍”相:绕组的个数 拍:绕组的通电
3、状态,三拍表示一个周期共有3种通电状态,六拍表示一个周期有6种通电状态,每个周期步进电机转动一个齿距 步进电机的步距角:步进电机每拍步进的角度 360/(N Z)(齿距角齿距角=360/Z)N:步进电机的拍数 Z:转子的齿数。第7页,共33页,编辑于2022年,星期一1、单三拍运行方式、单三拍运行方式 2、双三拍运行方式、双三拍运行方式3、单、双六拍运行方式、单、双六拍运行方式步进电动机的工作原理步进电动机的工作原理 “单单”指指每每次次只只能能一一相相绕绕组组通通电电,“三三拍拍”指通电指通电3次完成一个通电循环。次完成一个通电循环。第8页,共33页,编辑于2022年,星期一 由于磁力线总是
4、由于磁力线总是要通过磁阻最小的路径要通过磁阻最小的路径闭合,因此会在磁力线闭合,因此会在磁力线扭曲时产生切向力,而扭曲时产生切向力,而形成磁阻转矩,使转子形成磁阻转矩,使转子转动。转动。现以现以A B C A的通电顺序,使三相绕组的通电顺序,使三相绕组 轮流通入直流电流,观察转子的运动情况。轮流通入直流电流,观察转子的运动情况。BCIAIBIC1.单三拍运行方式单三拍运行方式 第9页,共33页,编辑于2022年,星期一1.1.1.1.三相单三拍三相单三拍三相单三拍三相单三拍CABBCA3412 A相绕组通电,相绕组通电,B、C相相不通电。气隙产生以不通电。气隙产生以A-AA-A为轴线的为轴线的
5、磁场,而磁力线总是力图从磁阻最磁场,而磁力线总是力图从磁阻最小的路径通过,故电动机转子受到小的路径通过,故电动机转子受到一个反应转矩,在此转矩的作用下,一个反应转矩,在此转矩的作用下,转子必然转到左图所示位置:转子必然转到左图所示位置:1、3齿与齿与A、A极对齐。极对齐。“三相三相三相三相”指三相步进电机;指三相步进电机;指三相步进电机;指三相步进电机;“单单单单”指每次只能一相绕指每次只能一相绕指每次只能一相绕指每次只能一相绕组通电;组通电;组通电;组通电;“三拍三拍三拍三拍”指通电三次完成一个通电循环。指通电三次完成一个通电循环。指通电三次完成一个通电循环。指通电三次完成一个通电循环。第1
6、0页,共33页,编辑于2022年,星期一CABBCA3412 同理,同理,B相通电时,转子会转过相通电时,转子会转过30 角,角,2、4齿和齿和B、B 磁极轴线对齐;当磁极轴线对齐;当C相通电时,转子相通电时,转子再转过再转过30 角,角,1、3齿和齿和C、C磁极轴线对齐。磁极轴线对齐。1C342CABBA第11页,共33页,编辑于2022年,星期一 这种工作方式下,三个绕组依次通电一次为一个循环这种工作方式下,三个绕组依次通电一次为一个循环周期,一个循环周期包括三个工作脉冲,所以称为三相单周期,一个循环周期包括三个工作脉冲,所以称为三相单三拍工作方式。三拍工作方式。按按AB C A 的顺序给
7、三相绕组轮流的顺序给三相绕组轮流通电,转子便一步一步转动起来。每一拍转过通电,转子便一步一步转动起来。每一拍转过30(步距步距角角),每个通电循环周期,每个通电循环周期(3拍拍)磁场在空间旋转了磁场在空间旋转了360而转子而转子转过转过90(一个齿距角一个齿距角)。第12页,共33页,编辑于2022年,星期一2.三相双三拍n 按按AB BC CA的顺序给三相绕组的顺序给三相绕组轮流通轮流通n电。每拍有两相绕组同时通电电。每拍有两相绕组同时通电。第13页,共33页,编辑于2022年,星期一AB通电通电CABBCA3412BC通电通电3412CABBCACA通电通电CABBCA3412 与单三拍方
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