機電一體化步進電動機

1、ABC定子定子6個齒，轉(zhuǎn)子齒個齒，轉(zhuǎn)子齒4個、個、6個個當當A相定子齒與轉(zhuǎn)子齒對齊時，相定子齒與轉(zhuǎn)子齒對齊時，B相定子齒與轉(zhuǎn)子齒順時針方相定子齒與轉(zhuǎn)子齒順時針方向錯開向錯開1/3轉(zhuǎn)子齒距角轉(zhuǎn)子齒距角(圖中圖中30 )，C相定子齒與轉(zhuǎn)子齒逆時針相定子齒與轉(zhuǎn)子齒逆時針方向錯開方向錯開1/3轉(zhuǎn)子齒距角轉(zhuǎn)子齒距角(30 )CABBCA3412通電相序：通電相序：定子各相定子各相A相相轉(zhuǎn)子齒轉(zhuǎn)子齒1與與A相定子齒對齊相定子齒對齊B相相轉(zhuǎn)子齒轉(zhuǎn)子齒2與與B相定子齒近，吸引對齊，轉(zhuǎn)子順時相定子齒近，吸引對齊，轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)針轉(zhuǎn)30 ，即，即30 C相相轉(zhuǎn)子齒轉(zhuǎn)子齒3與與C相定子齒近，吸引對齊，順轉(zhuǎn)相定子齒近，

2、吸引對齊，順轉(zhuǎn)30 CABBCA34121C342CABBA一個一個轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)1個齒。個齒。通電相序反了則電機反轉(zhuǎn)通電相序反了則電機反轉(zhuǎn)AAB B BC C CAACABBCA3412A相相轉(zhuǎn)子齒轉(zhuǎn)子齒1與與A相定子齒對齊相定子齒對齊A、B轉(zhuǎn)子齒轉(zhuǎn)子齒1、2吸向吸向A、B相定子齒中間，轉(zhuǎn)相定子齒中間，轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)15 ，即，即15 CABBCA3412一個一個轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)1個齒，個齒，轉(zhuǎn)子齒距角轉(zhuǎn)子齒距角/6= 15 B相相轉(zhuǎn)子齒轉(zhuǎn)子齒2與與B相定子齒近，吸引對齊，轉(zhuǎn)子再順相定子齒近，吸引對齊，轉(zhuǎn)子再順時針轉(zhuǎn)時針轉(zhuǎn)15 CABBCA3412AB BC CAAB：30 當當A相定子齒

3、與轉(zhuǎn)子齒對齊相定子齒與轉(zhuǎn)子齒對齊時，時，B相定子齒與轉(zhuǎn)子齒順時針方向相定子齒與轉(zhuǎn)子齒順時針方向錯開錯開1/3轉(zhuǎn)子齒距角轉(zhuǎn)子齒距角，錯開錯開1/5轉(zhuǎn)子齒距角轉(zhuǎn)子齒距角通電相序通電相序一個一個轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)1個齒個齒Z360o KmZ360po 轉(zhuǎn)子齒距角轉(zhuǎn)子齒距角 分類（分類（P410）轉(zhuǎn)子齒距角轉(zhuǎn)子齒距角oo940360 oo9.0109p min/r18sec/r3 .03601209 .0noo 步進電機的主要特性與性能指標步進電機的主要特性與性能指標 主要特性主要特性 矩角特性（電磁轉(zhuǎn)矩矩角特性（電磁轉(zhuǎn)矩T與偏轉(zhuǎn)角與偏轉(zhuǎn)角(或電角或電角 度度 )間的關(guān)系）間的關(guān)系）413P,e 當轉(zhuǎn)子齒與

4、定子齒對齊時，偏轉(zhuǎn)角當轉(zhuǎn)子齒與定子齒對齊時，偏轉(zhuǎn)角=0，電磁轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩T=0，當轉(zhuǎn)子齒與定，當轉(zhuǎn)子齒與定子齒偏離子齒偏離1/4齒齒(即電角度即電角度 )時，時，T達最大靜轉(zhuǎn)矩達最大靜轉(zhuǎn)矩Tsmax）2e 為使電機運轉(zhuǎn)可靠，負載轉(zhuǎn)矩只能為為使電機運轉(zhuǎn)可靠，負載轉(zhuǎn)矩只能為3050%Tsmax 啟動慣頻特性啟動慣頻特性啟動頻率啟動頻率(突跳頻率突跳頻率)：在負載轉(zhuǎn)矩為零的條件下啟動，不失步：在負載轉(zhuǎn)矩為零的條件下啟動，不失步地進入正常運行狀態(tài)所允許的最高啟動頻率，主要受限于轉(zhuǎn)子地進入正常運行狀態(tài)所允許的最高啟動頻率，主要受限于轉(zhuǎn)子及傳動機構(gòu)的慣量。及傳動機構(gòu)的慣量。 運行頻率特性運行頻率特性連續(xù)

5、運行頻率：電機不失步地運行的最高頻率，主要受限于繞連續(xù)運行頻率：電機不失步地運行的最高頻率，主要受限于繞組電流上升、下降速度；電機加速時不能使頻率增加過快。組電流上升、下降速度；電機加速時不能使頻率增加過快。 矩頻特性矩頻特性矩頻特性指在正常運行情況下最大輸出轉(zhuǎn)矩與步進脈沖頻率間矩頻特性指在正常運行情況下最大輸出轉(zhuǎn)矩與步進脈沖頻率間的關(guān)系，主要受限于繞組電流上升、下降速度。的關(guān)系，主要受限于繞組電流上升、下降速度。 性能指標性能指標 精度：精度： 最大靜轉(zhuǎn)矩最大靜轉(zhuǎn)矩Tsmax 保持轉(zhuǎn)矩（定位轉(zhuǎn)矩）保持轉(zhuǎn)矩（定位轉(zhuǎn)矩）對對繞組不通電的情況下能維持的輸出轉(zhuǎn)矩。繞組不通電的情況下能維持的輸出轉(zhuǎn)矩。

6、空載下不失步啟動的最高步進脈沖頻率空載下不失步啟動的最高步進脈沖頻率P416表表13.4為使電機轉(zhuǎn)動可靠，應(yīng)使負載轉(zhuǎn)矩為使電機轉(zhuǎn)動可靠，應(yīng)使負載轉(zhuǎn)矩TL=(0.30.5)Tsmax且負載最大靜轉(zhuǎn)矩且負載最大靜轉(zhuǎn)矩TLmax=(0.30.5)Tst，Tst為電機啟動轉(zhuǎn)矩為電機啟動轉(zhuǎn)矩 啟動頻率啟動頻率fstA相相(mA級級)B相相(mA級級)C相相(mA級級)A相相(A級級)B相相(A級級)C相相(A級級)步進脈沖步進脈沖通電相序通電相序 用觸發(fā)器等構(gòu)造：可靠性不高用觸發(fā)器等構(gòu)造：可靠性不高 用專用集成電路，如用專用集成電路，如CH250，L297，PM03等，方便等，方便 用單片機編程實現(xiàn)：方

7、便，成本低。用單片機編程實現(xiàn)：方便，成本低。用用8051單片機單片機P1口口8個引腳個引腳P1.0P1.7中的中的3個即可個即可CBAP1.0P1.2P1.1AAB B BC C CAAP1口賦值口賦值(2進制進制)： 001 011 010 110 100 101 001P1口賦值口賦值(16進制進制)：01H 03H 02H 06H 04H 05H 01H編程：編程： MOV DPTR, #TAB MOV A, #03H MOVC A, A+DPTR MOV P1, A TAB: DB 01H,03H,02H,06H,04H,05HP1=06HRDL,rRV3IC+UVTL,rR3I+UV

8、TRrLS)S(U)S( I 1TSkRrLS1)S(U)S( I RrLT L,rR3I+UVT1TSkRrLS1)S(U)S( I RrLT RDL,rRV3IC+UVTRDRVI+UI 3. 3.高低壓切換型驅(qū)動電路高低壓切換型驅(qū)動電路 R V1 L +80V Ub1 VT1 Ub2 VT2 V2 +12V Ub1 0 t Ub2 0 t I 0 t t1 t2 t3 特點：特點：提高提高啟動力矩大，高頻（高啟動力矩大，高頻（高速）性能大大提高，效率高。速）性能大大提高，效率高。R浪費能量，浪費能量，應(yīng)去掉應(yīng)去掉 R V1 L +80V Ub1 VT1 Ub2 VT2 V2 +12V R+12VI+80V高壓前置放大低壓前置放大控制門整形U1U1V2U2V1VT1 RDVT2LRe圖6-14 恒流斬波驅(qū)動電路原理圖輸入 4. 4.斬波恒流驅(qū)動電路斬波恒流驅(qū)動電路 RD浪費能量，浪費能量，應(yīng)去掉應(yīng)去掉特點：