步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理

1、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理與特點(diǎn),原理：步進(jìn)電機(jī)是利用電磁鐵原理,將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成線位移或角位移的電機(jī)。每來(lái)一個(gè)電脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，帶動(dòng)機(jī)械移動(dòng)一小段距離。,特點(diǎn)：(1)來(lái)一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。 (2)控制脈沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。 (3)改變脈沖順序，改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向。 (4)角位移量或線位移量與電脈沖數(shù)成正比.,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu),注意：步進(jìn)電機(jī)通的是直流電脈沖,步進(jìn)電機(jī)主要由兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子。它們均由磁性材料構(gòu)成。 定、轉(zhuǎn)子鐵心由軟磁材料或硅鋼片疊成凸極結(jié)構(gòu)，定、轉(zhuǎn)子磁極上均有小齒，定、轉(zhuǎn)子的齒數(shù)相等。其中定子有六個(gè)磁極,定子定子磁極上套有星形連接的三相控制繞組，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)的磁極為一相，

2、組成一相控制繞組,轉(zhuǎn)子上沒(méi)有繞組。轉(zhuǎn)子上相鄰兩齒間的夾角稱為齒距角,工作方式,步進(jìn)電機(jī)的工作方式可分為：三相單三拍、三相單雙六拍、三相雙三拍等。,一、三相單三拍,（1）三相繞組聯(lián)接方式：Y 型,（3）工作過(guò)程,引轉(zhuǎn)子，由于磁力線總是要通過(guò)磁阻最小的路徑閉合，因此會(huì)在磁力線扭曲時(shí)產(chǎn)生切向力而形成磁阻轉(zhuǎn)矩， 使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)、定子的齒對(duì)齊停止轉(zhuǎn)動(dòng)。,A 相通電，A 方向的磁通經(jīng)轉(zhuǎn)子形成閉合回路。若轉(zhuǎn)子和磁場(chǎng)軸線方向原有一定角度，則在磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子被磁化，吸,A 相通電使轉(zhuǎn)子1、3齒和 AA 對(duì)齊。,B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和B相軸線對(duì)齊，相對(duì)A相通電位置轉(zhuǎn)30；,C相通電再轉(zhuǎn)30,這種工作方式，

3、因三相繞組中每次只有一相通電，而且，一個(gè)循環(huán)周期共包括三個(gè)脈沖，所以稱三相單三拍。,三相單三拍的特點(diǎn)：,（1）每來(lái)一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò) 30。此角稱為步距角，用S表示。,（2）轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向取決于三相線圈通電的順序，改變通電順序即可改變轉(zhuǎn)向。,二、三相單雙六拍,三相繞組的通電順序?yàn)椋?AABBBCCCAA 共六拍。,工作過(guò)程：,A相通電，轉(zhuǎn)子1、3齒和A相對(duì)齊。,所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到兩磁拉力平衡的位置上。相對(duì)AA 通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了15。,（1）BB 磁場(chǎng)對(duì) 2、4 齒有磁拉力，該拉力使轉(zhuǎn)子順時(shí)針 方向轉(zhuǎn)動(dòng)。,A、B相同時(shí)通電,（2）AA 磁場(chǎng)繼續(xù)對(duì)1、3齒有拉力。,總之，每個(gè)循環(huán)周期，有六種通電狀態(tài)，所以稱為三相六拍，步距角為15。,B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和B相對(duì)齊，又轉(zhuǎn)了15。,三、三相雙三拍,三相繞組的通電順序?yàn)椋?AB BC CA AB 共三拍。,工作方式為三相雙三拍時(shí)，每通入一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子也是轉(zhuǎn)30，即 S = 30。,步進(jìn)電機(jī)通過(guò)一個(gè)電脈沖轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度,稱為步距角。,N:一個(gè)周期的運(yùn)行拍數(shù),即通電狀態(tài)循環(huán)一周需要改變的次數(shù) Zr：轉(zhuǎn)子齒數(shù),如：Zr=40 , N=3 時(shí),步距角,轉(zhuǎn) 速,每輸入一個(gè)脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò),即轉(zhuǎn)過(guò)整個(gè)圓周的1/(ZrN）, 也就是1/(ZrN）轉(zhuǎn),因此每分鐘轉(zhuǎn)過(guò)的圓周數(shù)，即轉(zhuǎn)速為,步距角一定時(shí)，通電狀態(tài)的切換頻率越高，即