電機(jī)變壓器原理與維修課件：步進(jìn)電動機(jī)

1．熟悉步進(jìn)電動機(jī)的用途與分類。2．掌握步進(jìn)電動機(jī)的工作原理。3．理解步進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)行特性及指標(biāo)。4．掌握步進(jìn)電動機(jī)的使用和維護(hù)要點(diǎn)。5．掌握步進(jìn)電動機(jī)的拆裝技能。

步進(jìn)電動機(jī)本質(zhì)上是一種磁阻同步電動機(jī)或永磁同步電動機(jī)。

由于電源輸入是一種電脈沖（脈沖電壓），電動機(jī)接受一個電脈沖就相應(yīng)地轉(zhuǎn)過一個固定角度，故而也稱脈沖電動機(jī)。

在自動控制系統(tǒng)中，可將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)角位移量。

常用于較為精密電力拖動控制系統(tǒng)。步進(jìn)電動機(jī)實物圖一、步進(jìn)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和種類1．步進(jìn)電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

（兩相～六相，每相兩個繞組套在一對定子磁極上，稱為控制繞組）三相步進(jìn)電動機(jī)定子和轉(zhuǎn)子上分別有六個和四個磁極。定子轉(zhuǎn)子端蓋前端蓋定子轉(zhuǎn)子后端蓋步進(jìn)電動機(jī)實物解體圖步進(jìn)電動機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖2．步進(jìn)電動機(jī)的種類按勵磁方式分為反應(yīng)式、永磁式、感應(yīng)子式（混合式）。反應(yīng)式永磁式感應(yīng)子式（混合式）二、步進(jìn)電動機(jī)的工作原理

步進(jìn)電動機(jī)運(yùn)動的方向取決于控制繞組通電的順序。而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的速度取決于控制繞組通斷電的頻率，變換通電狀態(tài)的頻率（即電脈沖的頻率）越高，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)得越快。三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)原理圖1.基本工作原理

一種通電狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種通電狀態(tài)稱為一拍，每一拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角θs，上述的通電方式稱為三相單三拍運(yùn)行，三相是指定子為三相繞組，單是指每拍只有一相繞組通電，三拍是指經(jīng)過三次切換繞組的通電狀態(tài)為一個循環(huán)。

三相單三拍運(yùn)行方式

三相雙三拍運(yùn)行方式

三相單雙六拍運(yùn)行方式

三相步進(jìn)電動機(jī)運(yùn)行方式：AB通電B通電BC通電三相雙三拍AB通電BC通電CA通電三相單雙六拍C通電CA通電A通電三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)結(jié)構(gòu)圖(圖中狀態(tài)為A相通電時位置)2.小步距角的步進(jìn)電動機(jī)

定子：三對極，每相一對，每個定子磁極的極靴上各有5個小齒。

轉(zhuǎn)子：圓周上均勻分布著40個小齒，轉(zhuǎn)子的齒距等于36°/40=9°，齒寬、齒槽各4.5°。

為使轉(zhuǎn)、定子的齒對齊，定子磁極上的小齒，齒寬和齒槽和轉(zhuǎn)子相同。

每改變定子繞組的1次通電狀態(tài)，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過1個步距角θS。

若轉(zhuǎn)子齒數(shù)為ZR，步距角θS的大小與轉(zhuǎn)子齒數(shù)ZR和拍數(shù)N的關(guān)系為公式：

若脈沖電源的頻率為f，步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)速為公式：(r/min)

步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)速由控制脈沖頻率f、拍數(shù)N、轉(zhuǎn)子齒數(shù)ZR決定，與電源電壓、繞組電阻及負(fù)載無關(guān)，這是它抗干擾能力強(qiáng)的重要原因。

步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)過的機(jī)械角度θ與脈沖個數(shù)N1的關(guān)系：θ＝Ｎ１θＳ三、步進(jìn)電動機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)：

能按照控制脈沖數(shù)的要求，立即啟動、停止、反轉(zhuǎn)。

數(shù)控、工業(yè)控制、數(shù)模轉(zhuǎn)換和計算機(jī)外圍設(shè)備、工業(yè)自動線、印刷機(jī)、遙控指示裝置、航空系統(tǒng)。應(yīng)用范圍：

能實現(xiàn)高精度的角度開環(huán)控制。

低速時會發(fā)生振動現(xiàn)象。四、步進(jìn)電動機(jī)的使用和維護(hù)

（1）如果要反向轉(zhuǎn)動，只需將任意兩相接線對調(diào)一下接線位置即可。

（2）啟動時，應(yīng)在啟動頻率下啟動之后逐漸上升到運(yùn)行頻率；停止時，應(yīng)將頻率逐漸降低到啟動頻率以下才能停止。

（3）工作過程中，應(yīng)盡量使負(fù)載均勻，避免負(fù)載突變引起誤差。

（4）注意冷卻裝置是否正常運(yùn)行。

（5）發(fā)現(xiàn)失步時，應(yīng)首先檢查負(fù)載是否過大，電源電壓是否正常，各相電流是否相等，指標(biāo)是否合理；再檢查驅(qū)動電源輸出是否正常，波形是否正常；最后根據(jù)引起失步的原