步进电机的结构与原理.ppt

1、步进电机控制系统方框图 驱动器 运行指令 变频信号 脉冲分配 功率放大 步进电机 控制器 执行元件 步进电机控制系统由控制器、驱动器和执行元件等三大部分组成。 第四节 步进电机控制系统 2、控制器 运行指令 变频信号 控制器 变频脉冲发生系统 指令系统 控制器功能： 由指令系统发出的速度和方向指令，控制脉冲发生系统产生相应频率的脉冲信号和高、低电平的方向信号。 控制器组成： 第四节 步进电机控制系统 3、控制的器作用 运行指令 变频信号 控制器 方向信号 正转 反转 运动轨迹信号 速度信号 t E T1 t E T1 速度信号 运动轨迹信号 x v x v 第四节 步进电机控制系统 1、控制器的作用 运行指令 变频信号 控制器 方向信号 运动轨迹信号 速度信号 实现的方法： （1）PC机 （2）PLC （3）电子电路 第四节 步进电机控制系统 步数控制 步进电动机在用于软盘驱动、打印机和数控机床进给系统中，都需要精确定位，所以在编写程序时，需先给定应走的步数。 例如，某数控机床进给系统的五相步进电动机，步距角θ=1.5度。脉冲当量δp=0.005mm，要求走刀距离为L=20cm。求需要多少个脉冲？步进电机转多少圈？ 答：需要L/δ=4×104个脉冲，即要走4×104步(166.7圈)才能走完这段距离。 速度的控制 通过控制脉冲分配频率可实现步进电动机的速度控制。速度控制也有硬、软件两种方法。 硬件方法是在硬件脉冲分配器的脉冲输入端(CP)接一个可变频率脉冲发生器，改变其振荡频率，即可改变步进电动机速度。 (1)步数和速度控制 第四节 步进电机控制系统 (2) 速度轨迹的控制 步进电动机允许的起动频率一般较低(100步／秒～250步／秒)。当要求高速运行时，必须从低频起动，然后逐渐加速； 第四节 步进电机控制系统 (3)速度信号的频率与步进电机带负载能力的分析 电流 放大器 电源 步进电机 一相绕组 驱动 信号 R1 R2 第四节 步进电机控制系统 2、驱动器 第四节 步进电机控制系统 环形 分配器 第一相放大器器 第二相放大器器 步进 电机 输入脉冲 负载 第三相放大器 脉冲分配器 功率放大器(驱动) 2、驱动器 步进电动机的驱动器由: 第四节 步进电机控制系统 （1）脉冲分配器 通电相 QC QB QA 正转X(1) 反转X(0) A 0 0 1 AB 0 1 1 B 0 1 0 BC 1 1 0 C 1 0 0 CA 1 0 1 环形 分配器 第一相放大器器 第二相放大器器 步进 电机 输入脉冲 负载 第三相放大器 第四节 步进电机控制系统 环形 分配器 第一相放大器器 第二相放大器器 步进 电机 输入脉冲 负载 第三相放大器 （1）脉冲分配器 第四节 步进电机控制系统 环形 分配器 第一相放大器器 第二相放大器器 步进 电机 输入脉冲 负载 第三相放大器 电流放大器 电源 步进电机 一相绕组 驱动信号 R1 R2 （2）功率放大器 第四节 步进电机控制系统 R12 R12 +U1高压 +U2低压 步进电机 绕组 控制信号 U1 U2 U 高低电压切换电源 低压控制 回路 高压控制 回路 （2）功率放大器 第四节 步进电机控制系统 4、步进电机使用 步进电机 第四节 步进电机控制系统 第3讲 步进电机控制系统 主讲老师:刘遥生 机电传动控制技术系列讲座内容: 第一讲：机电传动概述及控制系统中常用检测元件 主要内容：讲述机电传动的目的和任务及发展概况，介绍机电传动控制系统中常用的元器件（如速度传感器、线位移传感器、角位移传感器等）。 第二讲：机电传动控制系统 主要内容：讲述机电传动控制系统的组成和分类，重点介绍机电传动控制系统调速方法。　　 第三讲：步进电机控制系统 主要内容：讲述步进电机的结构、原理和控制系统;重点介绍步进电机的控制与应用等方面的知识。 第三讲 步进电机控制系统 目的：1、了解步进电机的一般结构与工作原理 2、掌握步进电机基本特性及应用 3、学会步进电机控制方法 内容： 一、步进电机的分类 二、步进电机的结构和工作原理 三、步进电机的主要技术指标 四、步进电机的控制 第一节 步进电机分类 1、何谓步进电动机 又称为脉冲电动机，是数字控制系统中的一种执行元件。其功用是将脉冲电信号变换为相应的角度位移或直线位移，即给一个脉冲电信号，电动机就转动一个角度或前进一步。 转角 控制电脉冲 t t 图1 步进电机的功用 驱动器 步进电机 控制电脉冲 第一节 步