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石河子大学机械电气工程学院机电一体化系统设计课件 步进电机.ppt

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步进电机 3.1 执行元件 执行元件及其分类? 机电一体化系统中常用的执行元件? 步进电机的工作原理 执行元件概念: 机电一体化系统中不可缺少的驱动部件 位于机械传动系统与微机控制系统之间 能量转换元件 执行元件的种类: 根据使用能量的不同: 电气式:电能→电磁力→机构运动 液压式:电能→液压能→机构运动 气压式:与液压式相同(介质为气体) 其他执行元件(与材料有关) 步进电机(脉冲电机) 直流伺服电机 液压马达 气压马达 机电一体化系统常用执行元件 机电一体化系统中常用的执行元件是电气式执行元件 电气式执行元件优点:操作简便,编程容易,能实现伺服定位,易于CPU相连,体积小,动力大,无污染 气压和液压式执行元件能输出较大的动力,但是体积大,运动不平稳,难以控制 步进电机的结构 步进电机:将脉冲电信号转化为机械角位移 定子:有六个均匀分布的磁极,每两个相对的磁极组成一相 转子:导磁材料制成的齿轮 工作原理 拍:一种通电方式切换到另一种通电方式 步距角:每一拍转子转过一个步距角。 思考:三相六拍时,步距角是多少度? 决定步进电机转速的因素是? 步距角大小与步进电机精度有何关系? 步距角越小,位置精度越高。 所以转子常做成多极式的,并在定子磁极上做成小齿 步距角的大小与通电方式和转子的齿数有关,其大小可用下式表示: α=360°/(zm) 式中: z — 转子齿数 m — 运行拍数 总结 执行元件的概念 种类有:电气式、液压式、气压式,机电一体化系统中常用的是电气式执行元件。 步进电机的结构 步进电机的转速与控制脉冲的频率有关 步距角大小与通电方式和转子的齿数有关,步距角越小,位置精度越高 * * *

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