PDF《第10 章 步进电机工作原理简介》

第10 章 步进电机工作原理简介 第10 章 步进电机工作原理简介 步进电机是一种用数字信号控制的传动机构,若在其输入端加入一个脉冲信号,该电机就会 旋转一个角度或移动一定距离,故称之为步进电机.

它在数字控制装置中有着广泛的应用.步进 电机可分为反应式与激磁式两大类.从结构上又分为单相、双相、三相至六相等多种.图T325 所示为常见的反应式三相步进电机内部结构示意图.步进电机由定子和转子两部分组成,在定子 的6个磁极上分别绕有 AA@、BB@和CC@三相绕组,并将其接成 Y 形.不同的步进电机转子 铁心齿数不同,在转子上不设置绕组. 步进电机转动受定子绕组中脉冲信号控制,当只对 A 相通电(A=

1、B=C=0)时,由电磁吸引 作用使

1、3 齿轴线与 AA@相绕组轴线重合;

随后只对 B 相通电,则

2、4 齿轴线与 BB@相绕 组轴线重合,这就使

1、3 齿顺时针转动了一个角度;

接着仅对C相通电,

1、3 齿又会顺时针转 动一个角度.按此顺序循环通电,电机便可连续转动起来.若通电顺序变为 A,C,B,A,…则-320 - 电子技术基础资源库―附录 电机将反方向旋转. 三相步进电机根据不同的通电规律可分为几种工作模式: 三相单三拍 A―B―C―A(如上所述) 三相双三拍 AB―BC―CA―AB 三相六拍 A―AB―B―BC―C―CA―A 步进电机每步所旋转角度的大小,称为步距角(βB).它是由电机本身转子的齿数(ZR)和每一 个通电循环内通断电节拍数(MQ)决定的,即βB=360°/(ZR MQ) 一旦电机型号和工作模式定下来后,其步距角(βB)也就固定下来了.例如步进电机转子为

8 个齿,根据公式可知,若采用三相六拍模式,其步距角为 7.5°,也就是说,每经过一个通电循 环,步进电机轴可旋转 45°角. 控制步进电机定子绕组通电状态的电路称为环形脉冲分配器,当控制脉冲送到脉冲分配器 后,将产生控制各相绕组通电顺序的脉冲逻辑信号.逻辑控制信号在进入电机绕组之前需经功率 放大电路才能驱动电机转动. 为了防止定子绕组的电感作用,使得电流切换时产生过电压,步进机每相绕组两端都须并联 一个用于在换相时起续流作用的续流二极管.步进电机转速的高低与控制脉冲频率有关.改变控 制脉冲频率,可改变电机转速. -

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