[第11章步进电机.pptVIP

基本结构 2、工作原理 当某相的定、转子齿对齐时，其相邻两相极下的定、转子齿错开应(1/m) 齿距角，以便为下一相的齿能吸引做准备。 当A相对齐时，与A相相邻的B相和D相各错开(1/4) t。 四相八拍运行时步矩角为(1/8) t。 11.2.2 基本特点 根据上述的工作原理可以归纳步进电动机基本特点如下： （1）步进电动机工作时，每相绕组由专门驱动电源通过“环形分配器”按一定规律轮流通电。 例如一个按三相双三拍运行的环形分配器输入是一路，输出有A、B、C三路。 若开始是A、B这两路有电压，输入一个控制电脉冲后，就变成B、C这两路有电压； 再输入一个电脉冲，则变成C、A这两路有电压； 再输入一个电脉冲，又变成A、B这两路有电压了。 （4）反应式步进电动机可以按特定指令进行角度控制， 也可以进行速度控制。 角度控制时，每输入一个脉冲，定子绕组就换接一次，输出轴就转过一个角度，其步数与脉冲数一致，输出轴转动的角位移量与输入脉冲数成正比。 速度控制时，送入步进电动机的是连续脉冲，各相绕组不断地轮流通电，步进电机连续运转，它的转速与脉冲频率成正比。 1. 每相脉冲频率f? 步进电动机在工作时，每相绕组要通过“环形分配器”按一定的规律轮流通电。 分配方式：轮流通电方式 状态数：循环一次的拍数N 单拍制分配方式：N = m 双拍制分配方式：N =2m 不论何种分配方式，每循环一次，加在每相绕组上的脉冲个数等于1。 1. 每相脉冲频率f? 不论何种分配方式，每循环一次，加在每相绕组上的脉冲个数等于1。 2. 步距角?be 因一个通电循环转过一个齿距角。 故当运行拍数为Ｎ时，步距角?b = ?t / N； 齿距角?t= 360o / ZR ； 所以步距角： 若把转子齿数视为转子极对数， 则一个齿距就对应360o 电角度。 Ｎ拍一个循环，即走过一个齿距角，所以步距角 11.3 反应式步进电动机的静态特性 在反应式步进电动机的控制绕组中通入恒定直流，且不改变通电状态，此种工作状态称为静态。 1. 初始稳定位置 空载、绕组通以直流时转子的最后稳定平衡位置。 2. 失调角?e 转子偏离初始稳定位置时的电角度。(一个齿距对应360o电角度) 3. 静态特性 控制绕组通入恒定直流，且不改变通电状态时，步进电动机的静转矩T 与转子失调角?e 的函数关系称为静态特性，或称矩角特性。 虽然步进电动机总是处于动态下运行，但静态特性是分析动态运行的基础。 11.3.1 单相控制时的矩角特性 1. 静态转矩(定性分析) ① ?e= 0o ：只有径向磁拉力，无切向磁拉力，故不会产生转矩，即T= 0； ② 0o ?e90o 除受径向拉力外，还受切向拉力，故产生转矩T。 ③ ?e= 90o 转子所受切向拉力达最大： T＝Tjm=F?2ZsZRlG1 F? =WI 为每相绕组的磁动势； G1为气隙比磁导的基波幅值。 ④ 90o ?e 180o 虽然磁力线扭曲更严重，但由于磁阻显著变大，进入小齿的磁力线减小。 所以随着?e的增加。转矩反而下降，但方向不变。 ⑤ ?e =180o 定子齿对准转子槽，转子受到定子相邻两个齿大小相等，方向相反的磁拉力作 用，故 Ｔ＝0。 若?e超过180o 则转子3 号齿数将摆脱定子3号齿，进入定子2号齿的吸引范围。 或者说转子就不会回到原来的稳定平衡位置。而是进入一个新的稳定平衡位置。 所以 在一周内，转子有ZR个稳定的平衡位置。 用同样的方法可以分析?e向另一个方向偏转时的情况。 2. 静态特性 (矩角特性)分析 矩角特性大致是一条正弦曲线： T = - Fd2ZsZR lG1sin?e = -Tjm sin?e [N?m] 负号说明T 的方向与 ?e增加的方向相反。 ②外力使转子偏离原点，只要不超过±180o，一旦外力取消，在T 的作用下，转子将回到初始稳定平衡位置。 1. 每相脉冲频率f? 步进电动机在工作时，每相绕组要通过“环形分配器”按一定的规律轮流通电。 分配方式：轮流通电方式 状态数：循环一次的拍数N 单拍制分配方式：N = m 双拍制分配方式：N =2m 1. 每相脉冲频率f? 不论何种分配方式，每循环一次，加在每相绕组上的脉冲个数等于1。 静态特性 (矩角特性)分析 矩角特性大致是一条正弦曲线： T = - Fd2ZsZR lG1sin?e = -Tjm sin?e