第13章步进电机.ppt

第13章 步进电动机传动控制系统 ; 步进电机是一种控制电机，主要功能将脉冲信号转换为角位移或直线位移。; 所以步进电机的传动控制，主要是控制一系列具有一定功率的功率脉冲信号；;;13.1 步进电动机;2. 工作原理和基本特点(2本);三相双三拍运行方式 这种运行方式是按AB—BC—CA—AB或相反的顺序通电的，即每次同时给两相绕组通电。 每步转过 步距角=;三相六拍运行方式 这种运行方式是按A---AB---B—BC---C—CA—A或相反的顺序通电的。 每步转过 步距角=;13.1.2 实际反应式步进电动机;转子的齿距等于360?/ 40=9 ? ，齿宽、齿槽各4.5 ?。;13.1.3 基本特点 ①每循环一次,经过一个齿距,控制电脉冲u的个数等于拍数 N。控制脉冲频率与每相脉冲频率的关系： ②设转子的齿数为 则齿距角 转子每步转过的空间角度：步距角 当把一个转子齿看成转子的一对极： 齿距角 步距角;③ 转速 可见反应式步进电动机转速取决于脉冲频率、转 子齿数和拍数，而与电压负载、温度无关。 ④ 步进电动机具有自锁能力 输入一个脉冲并保持----转子保持在固定位置上 所以步进电动机只与控制脉冲同步，同时又能按 照控制的要求实现启动、停止、反转和调速。;13.1.4 步进电动机的矩角特性和静态转矩;（1）步进电动机不改变通电情况的运行状态叫静态运行。静态时转矩受到的反应转矩称为静转矩T。 （2）电机定子齿与转子齿中心线之间的夹角?叫做失调角，用电角度表示。这样，我们作出静转矩和失调角之间的特性曲线，叫做矩角特性。;（3） 矩角特性：T = - C sin?;2. 多相通电（三本）;最大转矩没有变化;多相通电;13.1.5 步进电动机的单步运行状态;1. 步进电动机的单步运行和最大负载能力;负载步进运行;提高 的方法 三相步进电动机从三相单三拍到三相六拍,步距角减小一半,极限启动转矩提高,带负载能力提高 拍数越多,极限启动转矩越接近最大转矩 ;;单步运行时的转子振荡现象;13.1.6 步进电动机的连续运行和动特性;2 静稳定区和动稳定区;3 不同频率下的连续稳定运行与运行频率 ①步进运行 控制频率低,步进. 一般欠阻尼,稳定的步进状态;②控制频率提高,脉冲周期缩短-----振荡末衰减完下一脉冲到来 下一脉冲到来时,转子处什么位置与脉冲频率有关 注意: 当控制脉冲频率等于或接近步进电机振荡频率的1/K(K=1,2,3----)时,电机会出现强烈振荡,甚至丢步和无法工作------低频共振\低频丢步;;如阻尼较强，振荡衰减较快，回摆幅值较小，切换点在动稳定区之内，电机就不会失步。 另：拍数越多，步距角越小，动、静稳定区越接近，也可消除低频失步。 当控制脉冲频率等于1/K转子振荡频率时，如阻尼作用不强，即使电机不发生低频失步，也会产生低频共振现象，----无法工作。 一般不允许电机在共振频率下运行;3 启动过程和启动频率 启动过程:转速稳定前的暂态过程 启动频率:在一定负载转矩下,电机正常启动时(不丢步,不失步)所能加的最高控制频率连续运行频率;13.4 步进电动机的单步运行状态