机电传动控制9步进电动机控制系统.ppt

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1、机电传动控制1目录目录 第第9 9章章 第第9 9章章 步进电动机控制系统步进电动机控制系统 9-1 9-1 9-1 9-1 步进电动机的环形分配器步进电动机的环形分配器步进电动机的环形分配器步进电动机的环形分配器 9-2 9-2 9-2 9-2 步进电动机的驱动电路步进电动机的驱动电路步进电动机的驱动电路步进电动机的驱动电路 9-3 9-3 9-3 9-3 步进电动机的传动与控制步进电动机的传动与控制步进电动机的传动与控制步进电动机的传动与控制 9-4 9-4 9-4 9-4 步进电动机的应用步进电动机的应用步进电动机的应用步进电动机的应用 机电传动控制2第第第第9 9 9 9章章章章 步进

2、电动机控制系统步进电动机控制系统步进电动机控制系统步进电动机控制系统 了解步进电动机环形分配器的基本原理了解步进电动机环形分配器的基本原理 及其硬、软件的实现方法；及其硬、软件的实现方法；了解不同类型步进电动机的驱动电路及其优缺点；了解不同类型步进电动机的驱动电路及其优缺点；了解步进电动机的控制及应用。了解步进电动机的控制及应用。基本要求基本要求基本要求基本要求 设计步进电动机的环形分配器；设计步进电动机的环形分配器；分析和设计简单的步进电动机驱动电路；分析和设计简单的步进电动机驱动电路；重点重点重点重点 步进电动机的不同脉冲分配方式及其运行性能；步进电动机的不同脉冲分配方式及其运行性能；驱动

3、电路对步进电动机运行性能的影响。驱动电路对步进电动机运行性能的影响。难点难点难点难点机电传动控制3第第9 9章章 步进电动机控制系统步进电动机控制系统步进电动机控制系统步进电动机控制系统 步进电机的驱动系统框图步进电机的驱动系统框图一、步进电动机的一、步进电动机的一、步进电动机的一、步进电动机的环形分配器环形分配器环形分配器环形分配器 为使步进电动机按一定通电方式工作，为使步进电动机按一定通电方式工作，需将控制脉冲按规定方式分配到电动机的每相绕组，需将控制脉冲按规定方式分配到电动机的每相绕组，这就是环形分配器的任务。这就是环形分配器的任务。机电传动控制4第第9 9章章 步进电动机控制系统步进电

4、动机控制系统步进电动机控制系统步进电动机控制系统 步进电机的驱动系统框图步进电机的驱动系统框图一、步进电动机的一、步进电动机的一、步进电动机的一、步进电动机的环形分配器环形分配器环形分配器环形分配器 采用硬件逻辑电路实现这种分配的叫硬件环形分配器，采用硬件逻辑电路实现这种分配的叫硬件环形分配器，采用软件实现的叫软件环形分配器。采用软件实现的叫软件环形分配器。两种脉冲分配器各有优点，使用时可根据实际情况而定。两种脉冲分配器各有优点，使用时可根据实际情况而定。机电传动控制5第第9 9章章 步进电动机控制系统步进电动机控制系统步进电动机控制系统步进电动机控制系统 二、步进电动机的二、步进电动机的二、

5、步进电动机的二、步进电动机的驱动电源驱动电源驱动电源驱动电源 步进电动机的驱动电路步进电动机的驱动电路 是使脉冲具有一定驱动功率的脉冲放大电路，其性能是使脉冲具有一定驱动功率的脉冲放大电路，其性能 对步进电动机的运行性能、响应速度和稳定性等影响很大。对步进电动机的运行性能、响应速度和稳定性等影响很大。驱动电源主要有单压限流型和高低压切换型两种。驱动电源主要有单压限流型和高低压切换型两种。步进电机的驱动系统框图步进电机的驱动系统框图机电传动控制6第第9 9章章 步进电动机控制系统步进电动机控制系统步进电动机控制系统步进电动机控制系统 三、步进电动机传动控制系统的主要特点三、步进电动机传动控制系统

6、的主要特点三、步进电动机传动控制系统的主要特点三、步进电动机传动控制系统的主要特点 步进电动机的步数和转速步进电动机的步数和转速 与输入脉冲频率之间有严格的正比关系，与输入脉冲频率之间有严格的正比关系，不会因电压的波动、负载的增减以及温度等不会因电压的波动、负载的增减以及温度等 外部环境的变化而变化；外部环境的变化而变化；积累误差等于零，故其控制精度高；积累误差等于零，故其控制精度高；控制性能好，在一定的额率范围内控制性能好，在一定的额率范围内 能按输入脉冲信号的要求迅速启动、反转和停止，能按输入脉冲信号的要求迅速启动、反转和停止，且能在较宽的范围内通过改变脉冲频率来进行调速。且能在较宽的范围

7、内通过改变脉冲频率来进行调速。故步进电动机拖动控制系统不用反馈故步进电动机拖动控制系统不用反馈 也能实现高精度的角度和转速控制。也能实现高精度的角度和转速控制。简化了系统、降低了成本，特别适用于开环数控系统。简化了系统、降低了成本，特别适用于开环数控系统。机电传动控制7第第9 9章章 步进电动机控制系统步进电动机控制系统步进电动机控制系统步进电动机控制系统 三、步进电动机传动控制系统的主要特点三、步进电动机传动控制系统的主要特点三、步进电动机传动控制系统的主要特点三、步进电动机传动控制系统的主要特点 电脉冲的频率不能过高，电脉冲的频率不能过高，否则影响步进电动机的启动和正常运行；否则影响步进电

8、动机的启动和正常运行；步进电动机不宜带转动惯量很大的负载，步进电动机不宜带转动惯量很大的负载，否则也将影响它的启动和正常运行；否则也将影响它的启动和正常运行；步进电动机工作必须采用专用的驱动电源供电，步进电动机工作必须采用专用的驱动电源供电，驱动电源的优劣对系统运行的影响极大。驱动电源的优劣对系统运行的影响极大。机电传动控制8第第9 9章章 步进电动机控制系统步进电动机控制系统步进电动机控制系统步进电动机控制系统 四、步进电动机传动控制系统的应用四、步进电动机传动控制系统的应用四、步进电动机传动控制系统的应用四、步进电动机传动控制系统的应用 l 步进电动机是用脉冲信号控制的，步进电动机是用脉冲信号控制的，l 运行一周的步数是固定的，运行一周的步数是固定的，l 只要不丢步，角位移误差不存在长期积累的情况，只要不丢步，角位移误差不存在长期积累的情况，l 主要用于数字控制系统中，精度高，运行可靠。主要用于数字控制系统中，精度高，运行可靠。l 如采用位置检测和速度反馈，亦可实现闭环控制。如采用位置检测和速度反馈，亦可实现闭环控制。l 步进电动机应用于数字控制系统中，如：步进电动机应用于数字控制系统中，如：l 数模转换装置、数控机床、数模转换装置、数控机床、l 计算机外围设备、自动记录仪、计算机外围设备、自动记录仪、l 工业自动化生产线、印刷设备等。工业自动化生产线、印刷设备等。