文档介绍：第10章控制电机
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s102步进电动机
§103伺服电动机
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前面介绍的异步电动机、直流电动机等都是作为
动力使用的,其主要任务是能量转换,例如将电能
转换为机械能。本章介绍控制电机。
控制电机的主要功能是转换和传递信号。
如:伺服机将电压信号转换为转矩和转速
步进机将脉冲信号转换为角位移或线位移
对控制电机的主要要求:动作灵敏、准确、
重量轻、体积小、运行可靠、耗电少等。
控制电机的种类很多,本章主要介绍步进机、伺服机。
§102步进电动机
机理:步进电机是利用电磁铁原理,将脉冲信号
转换成线位移或角位移的电机。每来一个
电脉冲,电机转动一个角度,带动机械移
动一小段距离。
特点:(1)来一个脉冲,转一个步距角。
(2)控制脉冲频率,可控制电机转速。
(3)改变脉冲顺序,改变方向。
种类
有励磁式和反应式两种。两种的区别在于励磁式步
进电机的转子上有励磁线圈,反应式步进电机的转子
上没有励磁线圈
应用
步进机的应用非常广泛。如:在数控机床、自动
绘图仪等设备中都得到应用。
下面以反应式步进电机为例说明步进电机的结构和
工作原理。
步进机主要由两部分构成:定子和转子。它们均
由磁性材料构成,其上分别有六个、四个磁极
定子绕组
定子
转子
A
定子
转子
B
定子的六个磁极上有控制绕组,两个相对的磁极
组成一相。
注意:这里的相和三相交流电中的“相”的概念
不同。步进机通的是直流电脉冲,这主要是指线图
的联接和组数的区别。
步进电机的工作方式可分为:三相单三拍、三相单
双六拍、三相双三拍等
、三相单三拍
(1)三相绕组联接方式:Y型
(2)三相绕组中的通电顺序为:
A相→B相→C相
通电顺序也可以为:
A相→C相→B相
(3)工作过程
A相通电,A方向的磁
通经转子形成闭合回路。
若转子和磁场轴线方向
原有一定角度,则在磁
场的作用下,转子被磁
化,吸引转子,使转子的位置力图使通电相磁
路的磁阻最小,使转、定子的齿对齐停止转动。
A相通电使转子1、3齿和AA′对齐。
同理,B相通电,转子2、4齿和B相轴线对齐,
相对A相通电位置转30°;C相通电再转30°。
这种工作方式,因三相绕组中每次只有一相通电,
而且,一个循环周期共包括三个脉冲,所以称三相
单三拍。
三相单三拍的特点
(1)每来一个电脉冲,转子转过30°。此角称为
步距角,用表示。
(2)转子的旋转方向取决于三相线圈通电的顺序,
改变通电顺序即可改变转向。