第11章步进电动机.pdf

第11章 步进电动机 第11章步进电动机 11.1 概述 11.2 反应式步进电动机的工作原理和基本 特点 11.3 步进电动机的矩角特性和静态转矩 11.4 步进电动机的单步运行状态 11.5 步进电动机的连续脉冲运行和动特性 11.7 步进电动机主要性能指标 第11章 步进电动机 11.1 概述 步进电动机又称脉冲电动机，是数字控制系统中 的一种执行元件。 功用：将脉冲电信号变换为相应的角位移或直线 位移，即给一个脉冲电信号，电动机就转动一个 角度或前进一步。　 第11章 步进电动机 11.1 概述 步进电动机的角位移量θ或线位移量s 与脉冲数k 成正比，即转速n 或线速度v 与脉冲频率f 成正比。 在负载能力范围内这些关系不因电源电压、负载 大小、环境条件的波动而变化，因而可适用于开 环系统中作执行元件，使控制系统大为简化。 步进电动机的特点：可以在很宽的范围内通过改 变脉冲频率来调速；能够快速启动、反转和制 动；不需要变换能直接将数字脉冲信号转换为角 位移，很适合采用微型计算机控制。 第11章 步进电动机 对步进电动机的基本要求 步进电动机在电脉冲的控制下能迅速启动、正反 转、停转及在很宽的范围内进行转速调节； 为了提高精度，要求一个脉冲对应的位移量小， 并要准确、均匀，即要求步进电动机步距小、步 距精度高，不得丢步或越步； 动作快速，即不仅启动、停步、反转快，并能连 续高速运转以提高劳动生产率； 输出转矩大，可直接带动负载。 第11章 步进电动机 11.2 反应式步进电动机的工作原理和 基本特点 典型结构和工作原理 按励磁方式分类，步进电动机可分为反应式、永 磁式和感应子式。 其中反应式步进电动机用得比较普遍，结构也较 简单。 反应式步进电动机又称为磁阻式步进电动机， 第11章 步进电动机 典型结构和工作原理 定子铁心由硅钢片叠 成，定子上有8 个磁 极（大齿），每个磁 极上又有许多小齿。 四相反应式步进电动 机共有4套定子控制绕 组，绕在径向相对的 两个磁极上的一套绕 组为一相。 四相反应式步进电动机的结构 第11章 步进电动机 典型结构和工作原理 转子也是由叠片铁心 构成，沿圆周有很多 小齿，转子上没有绕 组。 根据工作要求，定子 磁极上小齿的齿距和 转子上小齿的齿距必 须相等，而且转子的 齿数有一定的限制。 四相反应式步进电动机的结构 第11章 步进电动机 典型结构和工作原理 反应式步进电动机 A 的工作原理与反应 转子 式同步电动机一 定子 样，也是利用凸极 转子横轴磁阻与直 轴磁阻之差所引起 的反应转矩而转动 的。 B C 第11章 步进电动机 典型结构和工作原理 磁通具有力图走磁阻最小路径的特点。 三相反应式步进电动机，定 子有6 个极，不带小齿，每 两个相对的极上绕有一相控 制绕组，转子只有4 个齿， 齿宽等于定子的极靴宽。 当A相控制绕组通电，转子