文档介绍：-1- 步进电机原理及使用说明 2008-06-10 13:50:46 来源:网络转载作者:刘建中【大中小】点击: 次一、前言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 )下面是定转子的展开图: 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