外国语考研翻译--步进电机的工作原理考研.docVIP

毕业设计(论文)外文资料翻译 系 部 机械工程 专 业 机械工程及自动化 姓 名 学 号 外文出处 Nikravesh P E. Mechanical Engineering Design. McGraw-Hill2006 附 件 1.外文资料翻译译文2.外文原文。 指导教师评语 该该篇外文资料内容与课题有一定的相关性翻译与外文 资料的内容基本相符结构基本完整语言也比较通顺。 成绩评定为中 签名 年 月 日 注请将该封面与附件装订成册。 附件1外文资料翻译译文 步进电机的工作原理 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的 情况下电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数而不受负载 变化的影响即给电机加一个脉冲信号电机则转过一个步距角。这一线性关系的 存在加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等 控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。 虽然步进电机已被广泛地应用但步进电机并不能象普通的直流电机交流电 机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使 用。因此用好步进电机却非易事它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业 知识。 目前,生产步进电机的厂家的确不少但具有专业技术人员能够自行开发 研制的厂家却非常少大部分的厂家只一、二十人连最基本的设备都没有。仅仅 处于一种盲目的仿制阶段。这就给用户在产品选型、使用中造成许多麻烦。签于上 述情况我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。叙述其基本工作原理。望能对 广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。 二、感应子式步进电机工作原理 一反应式步进电机原理 由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原 理。 1、结构 电机转子均匀分布着很多小齿定子齿有三个励磁绕阻其几何轴线依次分别 与转子齿轴线错开。0、1/3て、2/3て,相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て 表示即A与齿1相对齐B与齿2向右错开1/3てC与齿3向右错开2/3て A与齿5相对齐A就是A齿5就是齿1 2、旋转 如A相通电BC相不通电时由于磁场作用齿1与A对齐转子不受 任何力以下均同。如B相通电AC相不通电时齿2应与B对齐此时转子向右移过1/3て此时齿3与C偏移为1/3て齿4与A偏移て-1/3て=2/3て。 如C相通电AB相不通电齿3应与C对齐此时转子又向右移过1/3て此时 齿4与A偏移为1/3て对齐。如A相通电BC相不通电齿4与A对齐转子又 向右移过1/3て这样经过A、B、C、A分别通电状态齿4即齿1前一齿移到A 相电机转子向右转过一个齿距如果不断地按ABCA……通电电机就每步 每脉冲1/3て,向右旋转。如按ACBA……通电电机就反转。 由此可见电机的位置和速度由导电次数脉冲数和频率成一一对应关系。 而方向由导电顺序决定。 不过出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用A-AB-B-BC C-CA-A这种导电状态这样将原来每步1/3て改变为1/6て。甚至于通过二相电 流不同的组合使其1/3て变为1/12て1/24て这就是电机细分驱动的基本理 论依据。 不难推出电机定子上有m相励磁绕阻其轴线分别与转子齿轴线偏移 1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制——这是步 进电机旋转的物理条件。只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电 机出于成本等多方面考虑市场上一般以二、三、四、五相为多。 3、力矩 电机一旦通电在定转子间将产生磁场磁通量Ф当转子与定子错开一定 角度产生力F与dФ/dθ成正比 S 其磁通量Ф=Br*S Br为磁密S为导磁面积 F与L*D*Br成正比L为铁芯有效长度D为转子直径 Br=N?I/R N?I为励磁绕阻安 匝数电流乘匝数R为磁阻。 力矩=力*半径 力矩与电机有效体积*安匝数*磁密 成正比只考虑线性状态