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步进电动机传动控制系统; 步进电动机又称电脉冲马达，是将电脉冲信号转换成机械角位移的执行元件。 其特点是电动机绕组接受一个电脉冲，转子就转过一个相应的步距角。转子的角位移的大小及转速分别与输入的电脉冲数及其频率成正比，并在时间上与输入脉冲同步。 只要控制输入电脉冲的数量、频率以及电动机绕组通电相序即可获得所需的转角、转速及转向，很容易用微机实现数字控制。;按其结构和工作原理，步进电动机可分为 反应式（磁阻式）、 电磁式 永磁式 这几种结构在性能上各有特点，但基本工作原理是一样的。; 1.步距角 （步距） ——当输入一个电脉冲时所转过的一个固定角度。 2.位移量与输入脉冲数严格成比例（无误差积累）。 与 有关 3.各种运行特性由下列条件决定： l 输入脉冲数； ?????? l 脉冲频率； l 电动机各相绕组的接通次序。;11.1.1 结构与工作原理 1. 结构特点 1)?定子——由硅钢片叠成，装上一定相数的控制绕组，由环形分配器送来电脉冲，对多相定子绕组轮流励磁。 2)?转子——用硅钢片叠成或软磁性材料做成的凸极结构。 ?反应式步进电动机（转子本身无励磁绕组） 永磁式步进电动机（用永久磁铁做转子） 混合式步进电动机;三相反应式步进电动机结构;转子位置如图（a），转子齿偏离定子齿一个角度。给定子绕组通电时，由于励磁磁通力图沿磁阻最小路径通过，因此对转子产生电磁吸力，迫使转子转动，当转子转到与定子齿对齐位置时(图b)，因转子只受径向力而无切线力，故转矩为零，转子被锁定在这个位置上。;a)?A相通电，B、C相不通电，转子齿1、3与A相定子齿对齐，转子齿2、4与B、C相在不同方向上错开30o（此时转矩为0，转子自锁）。;d)?通电顺序为A—B—C—A时，转子顺时针旋转。如改为A—C—B—A时，转子反向（逆时针）转动。 e)?电流换接三次，磁场转一周，转子前进一个齿距角（90o＝ ）。;单三拍 运行方式;双三拍运行 AB-BC-CA;单双六拍运行 ;通电方式;由此可见，转子齿数Z↑（或定子相数m↑，或运行拍数Km↑），则 ，控制越精确。;综上所述，步进电动机 工作时???步数或转速既不受电压波动和负载变化的影响，也不受环境条件（温度、压力、冲击和振动等）变化的影响，只与控制脉冲同步。 能按照控制的要求进行启动、停止、反转和改变速度。 因此被广泛地应用于各种数字控制系统中。;第16页，共27页，编辑于2022年，星期四;11.2 环形分配器 11.2.1 驱动系统;控制脉冲按规定的通电方式分配到每相绕组。 实现脉冲分配的硬件逻辑电路，称为环形分配。 可采用软件实现脉冲分配，这种方式称为软件环分（如：计算机数字控制系统）。 分配器输出的脉冲需进行功率放大，才能驱动步进电动机。;若步进电机按三相单三拍方式运行，则脉冲分配器输出的A、B、C如下图所示。;11.2.2 环形分配器;2. 软件环分;表中P1.3~P1.7位在此例中不相干，可任意设为1或0。若设定为0，则向端口P1输送的内容依次为： 01H、03H、02H、06H、04H、05H。;11.3 驱动电路 驱动电路——一种脉冲放大电路，使脉冲具有一定的功率驱动能力。 要求：① 提高步进电动机的快速性； ② 提高步进电动机的平稳性。;11.3.1 单电压限流型驱动电路;4、C（并联电容或加速电容）——C上的电压不能突变，在截止到导通的瞬间，电源电压全落在绕组上， 。 5、V(二极管)——VT截止时起续流和保护作用，以防绕组产生的反电势击穿。 6、RD（串联电阻）—— ，使 波形后沿变陡。;第26页，共27页，编辑于2022年，星期四;作业： 11.7 11.8 11.9