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步進電機工作原理_步進電機及其驅動控制系統(tǒng)

是一種脈沖控制的執(zhí)行元件,可將輸入脈沖轉換為機械角位移。每給步進電機輸入一個脈沖,其轉軸就轉過一個角度,稱為步距角。

脈沖數(shù)量——位移量

脈沖頻率——電機轉速

脈沖順序——方向

優(yōu)點:結構簡單,價格便宜,工作可靠。

缺點:容易失步(尤其在高速、大負載時),影響定位精度,在低速時容易產生振動(但恒流斬波驅動、細分驅動等新技術的綜合應用,明顯提高了定位精度,降低了低速振動。)。

應用:要求一般的開環(huán)伺服驅動系統(tǒng),如經(jīng)濟型的進給驅動。

步進電機工作原理

按電磁吸引原理工作(以反應式步進電機為例)。

反應式步進電機的定子上有磁極,每個磁極上有激磁繞組,轉子無繞組,有周向均布的齒,依靠磁極對齒的吸合工作。兩個相對的磁極組成一相。

步進電機的工作方式(通電順序)可分為三相單三拍、三相單雙六拍、三相雙三拍等。

1)三相單三拍工作方式

三相繞組聯(lián)接方式:y型

三相繞組中的通電順序為

也可以為

三相單三拍的特點:

(1)每來一個電脈沖,轉子轉過30°。

(2)轉子的旋轉方向取決于三相線圈通電的順序。

(3)每次定子繞組只有一相通電,在切換瞬間失去自鎖轉矩,容易產生失步,只有一相繞組產生力矩吸引轉子,在平衡位置易產生振蕩。

2)三相六拍工作方式

通電順序為

a→ab→b→bc→c→ca→a…(逆時針)

a→ac→c→bc→b→ba→a…(順時針)

每步轉過15°,步距角是三相三拍工作方式的一半。

三相六拍的特點:電機運轉中始終有一相定子繞組通電,運轉比較平穩(wěn)。

3)雙三拍工作方式

定子繞組通電順序為

ab→bc→ca→ab…(轉子逆時針旋轉)

ac→cb→ba→…(轉子順時針旋轉)

有兩對磁極同時對轉子的兩對齒進行吸引,每步仍旋轉30°。

雙三拍的特點:始終有一相定子繞組通電,工作比較平穩(wěn);避免了單三拍通電方式的缺點。

實際上步進電機轉子齒數(shù)很多,齒數(shù)與步距角關系?

例如:轉子40個齒,定子仍是 3對磁極,三相六拍。問步距角是多少?

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