步进电动机完整版本.pptVIP

电机与变压器教案作者：桑凤景复习提问1、伺服电动机分那几类？2、伺服电动机的作用是什么？课题三步进电动机一、步进电动机的结构和种类1、基本结构步进电动机主要由两部分构成：定子和转子，他们均由磁性材料构成，一般定子相数为三相-六相，每相两个绕组套在一对定子磁极上，称为控制绕组，转子上是无绕组的铁心。三相步进电动机定子和转子上分别有6个和4个磁极。如下图步进电动机基本结构图11、定子结构2、转子结构定子与转子的位置2、步进电动机的种类步进电动机的结构和分类方法较多，通常按励磁方式分为反应式、永磁式、感应式三类。1、反应式特点：转子为软磁材料、无绕组，定子、转子上开小曹，步距小，应用广。2、永磁式特点：转子为永磁材料，转子的极数等于每相定子极数，不开小齿，步距角较大，力矩较大。3、感应子式转子为永磁式、两段，开小齿。混合反应式优点与永磁式相同，转矩大，动态性能好，步距角小。但结构复杂，成本较高。二、步进电动机的工作原理以反应式步进电机为例分析其工作原理。如下图步距角定义

通常通常把由一种通电状态转换到另一种通电状态叫做一拍，每一拍转子转过的角度叫步距角θs，上述的通电方式称为三相单三拍运行，三相是指定子为三相绕组，单是指每拍只有一相绕组通电，三拍是指经过三次切换绕组的通电状态为一个循环。三相步进电动机除了三相单三拍运行方式外，还有三相双三拍、三相单双六拍运行方式。三相单三拍运行方式三相双三拍运行方式按AB-BC-CA-AB顺序通电，每次均有两个控制绕组通电，故称为三相双三拍。按三相双三拍运行时，其步距角与三相单三拍一样，都是30度三相单双六拍运行方式三、小步距角的步进电动机上述的三相反应式步进电动机的步距角太大，通常不能满足生产中小位移的要求，为此必须增加拍数和转子齿数。实际采用的步进电机的步距角多为3°和1.5°，步距角越小，机加工的精度越高。下面介绍一种最常见的小步距角三相反应式步进电动机。三相反应式步进电动机典型结构示意如图所示：定子仍然为三对极，每相一对，不过每个定子磁极的极靴上各有5个小齿，转子圆周上均匀分布着40个小齿，转子的齿距等于360°/40=9°，齿宽、齿槽各4.5°。为使转、定子的齿对齐，定子磁极上的小齿、齿宽和齿槽与转子相同。假设是单三拍通电工作方式。1）A相通电，定子A相的5个小齿和转子对齐。2）A相断电、B相通电后，转子只需转过1/3个齿(3°)，使B相转子、定子对齐。若转子齿数为ZR，步距角θs的大小与转子齿数ZR和拍数N的关系为:因为每输人一个脉冲，转子转过1/NZR转，若脉冲电源的频率为f，步进电动机转速为:上式说明，步进电动机转速由控制脉冲频率f、拍数N、转子齿数ZR决定，与电源电压、绕组电阻及负载无关，这是它抗干扰能力强的重要原因。例10-1：某台三相反应式步进电动机，采用三相六拍运行方式，转子齿数ZR=40,脉冲电源频率为800Hz

(1)写出一个循环的通电顺序。

(2)求电动机的步距角θs。

(3)求电动机的转速n。

(4)求电动机每秒钟转过的机械角度θ。分析：(1)因为该步进电动机采用三相六拍运行方式，完成一个循环的通电顺序为:AB-B-BC--C-CA-A(2)三相六拍运行方式时，N=6，则:

(3)电动机的转速为:(4)每秒钟转过的机械角度为:四、步进电动机的特点和应用步进电动机在近十年中发展很快，这是由于电力、电子技术的发展解决了步进电动机电源问题。最近新型永磁材料研制上的突破，又促进了步进电动机的进一步发展。由于步进电动机的步距(转速)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)的限制，而只与脉冲频率成正比，所以它能按照控制脉冲数的要求，立即启动、停止、反转。在不丢步的情况下，角位移的误差不会长期积累，所以步进电动机能实现高精度的角度开环控制。然而，由于开环控制的频率不自控，低速时会发生振动现象，这是值得重视和研究的课题。尽管如此，目前步进电动机的应用范围已很广，在数控、工业控制、数模转换和计算机外围设备、工业自动线、印刷机、遥控指示装置、航空系统中，都已成功地应用了步进电动机。本节课我们学习了1、步进电动机的结构和种类2、步进电动机的工作原理3、小步距角的步进电动机4、步进电动机的特点和应用习题册P42填空、简答、计算**南京技师学院步进电动机图1步进电动机一般电动机是连续旋转的，而步进电动机是一种“一步一步”地转动的电动机，因其转矩性质和同步电动机的电磁转矩性质一样，所以本质上也是一种磁阻同步电动机或永磁