步進(jìn)電動(dòng)機(jī)課件

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)課件目錄CATALOGUE步進(jìn)電動(dòng)機(jī)概述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制方法步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用案例步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)與展望步進(jìn)電動(dòng)機(jī)概述CATALOGUE01步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機(jī)電元件。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定義工作原理特點(diǎn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度或直線位移與輸入脈沖數(shù)成正比。具有較高的定位精度和良好的低速性能，無(wú)累積誤差，控制簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。030201步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的定義與特點(diǎn)按結(jié)構(gòu)形式可分為反應(yīng)式、永磁式和混合式；按相數(shù)可分為單相、兩相和多相。分類(lèi)根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型號(hào)由5個(gè)部分組成，包括機(jī)座號(hào)、相數(shù)、定子極數(shù)、機(jī)座形狀及特殊防護(hù)等。命名步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分類(lèi)與命名主要由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子通常由硅鋼片疊成，轉(zhuǎn)子鐵心有導(dǎo)條和齒槽。結(jié)構(gòu)基于磁阻最小原理，即磁通總是沿著磁阻最小的路徑閉合。工作原理步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方式有多種，包括單拍運(yùn)行、雙拍運(yùn)行和多拍運(yùn)行。運(yùn)行方式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)CATALOGUE02步距角靜態(tài)步距角誤差定位轉(zhuǎn)矩最大靜轉(zhuǎn)矩靜態(tài)性能參數(shù)01020304步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每接收一個(gè)脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn)過(guò)的空間角度。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在靜態(tài)情況下轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn)過(guò)的空間角度與理論值的差值。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在定位狀態(tài)下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，也稱(chēng)保持轉(zhuǎn)矩。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在靜態(tài)下能夠產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩，也稱(chēng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在連續(xù)工作情況下允許輸入的最大脈沖頻率。最大脈沖頻率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在連續(xù)工作情況下所能達(dá)到的最大轉(zhuǎn)速，超過(guò)此值電動(dòng)機(jī)將失步。失步轉(zhuǎn)速步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在脈沖頻率等于固有頻率時(shí)所達(dá)到的轉(zhuǎn)速，此時(shí)振幅最大，噪音也最大。共振轉(zhuǎn)速步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在輸入脈沖頻率發(fā)生變化時(shí)，轉(zhuǎn)速隨時(shí)間變化的響應(yīng)特性。脈沖頻率響應(yīng)動(dòng)態(tài)性能參數(shù)矩角特性描述了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子位置之間的關(guān)系，也稱(chēng)靜態(tài)矩角特性。機(jī)械特性描述了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與輸入脈沖頻率之間的關(guān)系，也稱(chēng)動(dòng)態(tài)機(jī)械特性。矩角特性與機(jī)械特性步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制方法CATALOGUE03通過(guò)控制脈沖的數(shù)量和頻率來(lái)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和速度。脈沖控制通過(guò)控制脈沖的順序來(lái)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。方向控制通過(guò)控制脈沖的數(shù)量來(lái)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)步數(shù)和位置。步進(jìn)模式開(kāi)環(huán)控制PID控制通過(guò)PID等控制器對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的控制，以達(dá)到目標(biāo)值。編碼器反饋通過(guò)編碼器等傳感器反饋步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度和速度，然后與目標(biāo)值進(jìn)行比較和調(diào)整控制參數(shù)。速度和位置控制通過(guò)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和位置，以達(dá)到目標(biāo)值。閉環(huán)控制通過(guò)使用帶有細(xì)分功能的驅(qū)動(dòng)器對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行細(xì)分控制，以降低噪音和振動(dòng)。硬件細(xì)分通過(guò)在軟件中設(shè)置細(xì)分參數(shù)對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行細(xì)分控制，以實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的控制。軟件細(xì)分通過(guò)自動(dòng)調(diào)整細(xì)分參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)最佳的控制效果。自動(dòng)細(xì)分細(xì)分控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路CATALOGUE04環(huán)形分配器將驅(qū)動(dòng)信號(hào)分配給各相繞組，使各相繞組按順序通電或同時(shí)通電。保護(hù)電路包括過(guò)載保護(hù)電路和短路保護(hù)電路，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載或短路時(shí)，保護(hù)電路會(huì)自動(dòng)切斷電源，保護(hù)電動(dòng)機(jī)不受損壞。電阻分壓器通過(guò)電阻分壓器將電源電壓分成適當(dāng)?shù)碾妷?，為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的各相繞組提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。單電壓驅(qū)動(dòng)電路123采用高壓驅(qū)動(dòng)器為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的各相繞組提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，具有較高的驅(qū)動(dòng)能力，適用于大型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。高壓驅(qū)動(dòng)器通過(guò)變壓器將高壓電源轉(zhuǎn)換成適合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)各相繞組所需的電壓，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電氣隔離，提高系統(tǒng)的安全性。變壓器檢測(cè)各相繞組的電流，防止過(guò)流損壞電動(dòng)機(jī)或驅(qū)動(dòng)器。電流檢測(cè)與保護(hù)電路高低壓驅(qū)動(dòng)電路03速度與位置檢測(cè)電路檢測(cè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的速度和位置信號(hào)，為控制系統(tǒng)提供反饋信號(hào)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。01斬波器通過(guò)斬波器控制電流的通斷，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的速度控制和位置控制。02H橋電路由兩個(gè)晶體管組成，控制斬波器的通斷，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。斬波驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用案例CATALOGUE05步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可用于控制機(jī)器人的關(guān)節(jié)或移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精確的定位和軌跡跟蹤。通過(guò)使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與傳感器結(jié)合，機(jī)器人可以獲得對(duì)環(huán)境的感知和反饋，實(shí)現(xiàn)更智能的操作。在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用機(jī)器人感知反饋機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制自動(dòng)化生產(chǎn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可用于驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化生產(chǎn)線上的機(jī)械臂、傳送帶等設(shè)備，提高生產(chǎn)效率。質(zhì)量控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可用于控制機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)線上的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)和篩選。在自動(dòng)化生產(chǎn)線上的應(yīng)用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在打印機(jī)中用于控制打印頭的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高精度的打印效果。打印機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可用于控制掃描儀的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高精度的復(fù)印效果。復(fù)印機(jī)在打印機(jī)等辦公設(shè)備中的應(yīng)用VS步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可用于驅(qū)動(dòng)醫(yī)療器械，如手術(shù)機(jī)器人、假肢等，提高醫(yī)療質(zhì)量和治療效果。航空航天步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在航空航天領(lǐng)域中可用于驅(qū)動(dòng)舵機(jī)、控制器的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精確的控制和操作。醫(yī)療器械在醫(yī)療器械等領(lǐng)域中的應(yīng)用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)與展望CATALOGUE06向小型化發(fā)展隨著技術(shù)的進(jìn)步，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的體積逐漸縮小，更加適合現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用。高精度化為了滿(mǎn)足高精度加工和測(cè)量需求，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的精度不斷提高。多樣化不同類(lèi)型的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不斷涌現(xiàn)，以滿(mǎn)足不同領(lǐng)域的需求。發(fā)展趨勢(shì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)對(duì)精度影響較大，如何提高控制精度是當(dāng)前面臨的一個(gè)難題?？刂凭扔捎诓竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度較高，對(duì)其可靠性和穩(wěn)定性要求也較高，如何保證長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行也是一個(gè)挑戰(zhàn)。可靠性隨著環(huán)保意識(shí)的提高，如何降低步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的能耗也是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。能耗技術(shù)瓶頸與挑戰(zhàn)高性能材料隨著新材料的發(fā)展，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的性能將會(huì)得