课程设计-三相步进电机
三相步进电机驱动器设计毕业设计
毕业设计（论文）题目：三相步进电机驱动器设计学院：机电工程学院专业班级：机械工程及自动化03 班指导教师：职称：学生姓名：学号：摘要步进电动机是一种将电脉冲信号变换成角位移或线位移的精细履行元件，具有快速起动和停止的特色。
其驱动速度和指令脉冲能严格同步 , 拥有较高的重复定位精度 , 并能实现正反转和光滑速度调理。
它的运行速度和步距不受电源电压颠簸及负载的影响 , 因此被宽泛应用于数模变换、速度控制和地点控制系统。
本文在剖析了步进电机的驱动特征、斩波恒流细分驱动原理和混淆式步进电机驱动芯片ULN2003AN的性能、构造的基础上，联合 AT89C52单片机，设计出了混淆式步进电机驱动电路。
要点词：步进电机， AT89C52单片机， ULN2003AN驱动AbstractStepping motors is a kind of will convert angular displacement or electrical impulses signal line displacement of precision actuator, have fast start and stop characteristics. The driving speed and instructions pulse can strictly synchronization, which has high repositioning precision, and can realize the positive &negative and smooth adjustable speed. Its operation speed and step distance from supply voltage fluctuation and load effect, which have been widely applied in analog-to-digital conversion, speed control and the position control system. Based on the analysis of the stepper motor driving characteristics, a chopper constant-current subdivided driving principle and hybrid stepping motor drive chip ULN2003AN the performance, structure in the foundation, the union AT89C52 single chip computer, designed a hybrid stepping motor driver circuit.Key words: Stepping motor，AT89C52 single chip computer，ULN2003AN driver第1章概括步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机，外国一般称为Steppingmotor、Pulse motor或Stepper servo，其应用发展已有约 80年的历史。
PLC课程设计三相六拍步进电机
一、课题内容用PLC控制三相六拍步进电机，其控制要求如下：1．三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A2．要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。
3．具有两种转速：1号开关合上，则转过一个步距角需0.5秒。
2号开关合上，则转过一个步距角需0.05秒。
二、课题要求1．根据题意，I/O编址，编制控制程序。
并对梯形图程序加以说明。
2．完成课程设计说明书。
三、课题设计3.1分析工艺流程本课题要求步进电机是三相六拍运行三相六拍正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA三相六拍反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB所以我们可以根据通电的顺序，给相应的相序分配相应的地址，按照控制的要求我们就可以给出相应的控制程序。
该控制系统的控制原理图如下图3-1：所以由以上控制系统的要求可以给出控制系统的程序流程图3-2:图3-2 程序控制流程图3.2控制系统的I/O及地址分配本控制系统的输入/输出信号的名称，代码及地址编号如下表3-1：表3-1 控制系统的输入/输出信号的名称，代码及地址编号3.3外端子接线图分析上述要求可以知道，该控制系统有6个输入，3个输出，根据以上具体控制要求可以给出PLC的外端子接线图如下图3-3：3.4梯形图程序设计3.5梯形图程序说明梯形图以指令的形成储存在可编程控制器的用户程序存储器中，梯形图与下面的4条指令对应，“；”之后是该指令的注解。
LD X000 ；接在左侧母线上的X000的常开触点。
OR Y000 ；与X00O的常开触点并联的Y000的常开触点。
ANI X001 ；与并联电路串联的X001的常闭触点。
OUT Y000 ；Y000的线圈。
在输入处理阶段，CPU将SB1，SB2的常开触点的状态读入相应的输入映像寄存器，外部触点接通时存入寄存器的是二进制数“1”，反之存入“0”。
三相步进电机控制系统的课程设计说明书
学号：11课程设计题目三相步进电机控制系统的设计学院自动化学院专业自动化专业班级自动化1201班姓名廖明黎指导教师石云2015 年 5 月20 日课程设计任务书学生：廖明黎专业班级：自动化1201班指导教师：石云工作单位：自动化学院题目: 三相步进电机控制系统的设计初始条件：设计三相步进电机控制系统，要求系统具有如下功能：用K0-K2做为通电方式选择键，K0为三相单三拍，K1为三相双三拍，K2为三相六拍；K3为启动/停止控制、K4方向控制、K5加速、K6减速；用4位LED显示工作步数。
用3个发光二极管显示状态：正转时黄灯亮，反转时绿灯亮，不转时红灯亮。
要求完成的主要任务:1．硬件设计：系统原理图2．软件设计：系统总体流程图、步进电机单三拍，双三拍，三相六拍各模块流程图、显示模块流程图等3．编写程序：能够完成上述任务并用仿真软件演示4．完成符合要求的设计说明书时间安排：2015年4月28日~2015年5月29日目录1概述 (6)2设计思路 (7)2.1步进电机的驱动 (7)2.2 LED显示步数 (7)2.3按键状态的读取 (7)2.4 控制系统的整体框图 (8)3系统的硬件设计 (9)3.1 总体的硬件设计 (9)3.2步进电机控制电路 (10)3.3八段数码管显示电路 (11)3.4启/停控制、正/反转控制、工作模式控制电路 (11)3.5发光二极管显示电路 (13)4系统的软件设计 (14)4.1系统总体流程图 (14)4.2三相步进电机模块流程图 (16)4.3显示模块流程图 (16)5系统仿真 (18)6小结与体会 (20)参考文献 (21)附录 (22)三相步进电机控制系统的设计1概述本次计算机控制技术课程设计的题目是：三相步进电机控制系统的设计。
本次课程设计使用89C51单片机作为主控芯片，利用ULN2003A集成电路作为三相步进电机的驱动电路，采用单极性驱动方式，使三相步进电机能在（1）三相单三拍，（2）三相双三拍，（3）三相六拍三种工作方式下正常工作；能实现的功能有:启动/停止控制、方向控制；快速控制、慢速控制；用4位LED数码管显示工作步数。
步进电机控制课程设计
步进电机控制 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解步进电机的原理与结构，掌握其工作方式；2. 使学生掌握步进电机控制的基础知识，包括驱动电路的设计与控制算法；3. 引导学生了解步进电机在自动化设备中的应用。
技能目标：1. 培养学生能够运用所学知识进行步进电机的选型与安装；2. 培养学生具备编写步进电机控制程序的能力，实现电机的精确控制；3. 提高学生动手实践能力，能够独立完成步进电机控制系统的搭建与调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对步进电机控制技术的兴趣，激发学生学习热情；2. 培养学生具备团队协作精神，能够在小组合作中发挥个人优势；3. 引导学生认识到步进电机控制技术在工业自动化中的重要性，树立科技创新意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为电子技术及应用领域的一门实用课程，针对高年级学生，他们在前期已经掌握了电子技术基础知识，具备一定的实践能力。
本课程旨在进一步提高学生的实际操作能力，培养他们解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量，便于学生和教师在教学过程中明确预期成果。
通过本课程的学习，学生能够将理论知识与实际应用相结合，具备步进电机控制系统的设计与实施能力，为将来的职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. 步进电机原理与结构：- 步进电机的工作原理- 步进电机的分类及结构特点- 步进电机的性能参数2. 步进电机控制系统基础：- 驱动电路设计与原理- 控制算法原理及应用- 步进电机与控制器接口技术3. 步进电机控制程序编写：- 控制程序设计流程- 编程语言及开发环境选择- 步进电机控制程序实例4. 步进电机控制系统实践：- 步进电机选型与安装- 控制系统硬件连接与调试- 控制程序下载与运行5. 步进电机应用案例分析：- 步进电机在自动化设备中的应用案例- 案例分析与讨论- 创新设计与实践教学内容安排与进度：第一周：步进电机原理与结构学习第二周：步进电机控制系统基础学习第三周：步进电机控制程序编写学习第四周：步进电机控制系统实践操作第五周：步进电机应用案例分析及创新设计教材章节关联：《电子技术与应用》第四章：电机控制技术《自动化控制系统》第三章：步进电机及其控制系统教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，按照教学大纲安排和进度，使学生能够循序渐进地掌握步进电机控制相关知识。
A、V三相六拍步进电机驱动设计
目录任务与分析 01 步进电机工作原理 (1)2 总体设计方案 (2)2.1 步进电机驱动方案的比较 (2)2.2.1单电压限流型驱动电路 (2)2.2.2高低压切换型驱动电路 (3)2.2.3斩波恒流驱动电路 (3)2.2.4调频调压驱动电路 (4)2.2.5细分驱动方式 (5)3 步进电机驱动器电路原理图 (6)3.1环形分配器的电路原理图 (6)3.1.1环形分配器的设计 (7)3.2斩波恒流驱动电路原理图 (8)3.2.1IGBT及其驱动电路 (8)3.2.2信号反馈电路 (9)4 功率器件的选择与计算 (10)4.1 功率半导体的选择 (10)4.2 相关元件的选择 (10)4.2 相关电阻值的计算 (10)5 系统调试 (12)5.1 仿真结果 (12)总结 (14)参考文献 (15)摘要本文设计一种步进电动机斩波恒流驱动器。
该电路采用硬件环形分配器产生电脉冲，以IGBT作为驱动器的核心控制器件。
其特点是控制性能良好，有效提高步进电机的运行矩频特性、启动矩频特性和惯性特性等。
斩波恒驱动电路采用IGBT为开关管。
这是一种新型的全控型电压驱动式功率半导体器件。
它集众多优点与一身，高耐压、大电流、高速、开关频率高、低饱和压降、高可靠性。
非常适合用来设计步进电动机的驱动器。
步进电机驱动器按照其驱动方式可以分为如下几种：恒压驱动、高低压驱动、变频变压驱动以及斩波恒流驱动等。
对于不同的驱动方式，电机的起动特性和运行特性是不同的。
几种驱动方式相比，斩波恒流驱动具有高频响应性能好，输出转矩均匀，无共振现象等优点，从而成为当今步进电机驱动的主要方式。
步进电机的使用性能与它的驱动器有着密切的关系，步进电机的恒流斩波驱动技术从一定程度上解决了步进电机运行中的一些问题，如电源效率低、电流波形差等。
关键词：步进电机驱动器IGBT任务与分析本组课程设计题目为3A/80V三相六拍步进电机驱动设计。
要求采用集成触发环形分配器实现三相六拍的脉冲分配，功率驱动器则采用斩波恒流驱动电路。
三相步进电机驱动电路设计
三相步进电机驱动电路设计一、引言步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械转动的电动机，具有结构简单、定位精度高、起动停止快的特点，被广泛应用于数控机床、机器人、自动化设备等领域。
本文将介绍三相步进电机驱动电路的设计。
二、驱动原理三相步进电机的驱动原理基于磁场交替作用的原理，通过控制电流的改变，使电机在不同的磁场中转动。
它分为两种驱动方式：全、半步进驱动。
全步进驱动方式中，步进电机每接收一个脉冲信号就转动一个步距，而在半步进驱动方式中，步进电机每接收一个脉冲信号就转动半个步距。
本文以全步进驱动为例进行设计。
三、电路设计1.电源电路：步进电机驱动电路需要一个稳定的直流电源，通常使用电容滤波器和稳压电路来提供稳定的电压输出，保证电机正常工作。
2.脉冲发生及控制电路：脉冲发生电路产生脉冲信号，用于控制步进电机的转动。
常用的发生电路有震荡电路和微处理器控制电路。
本文以震荡电路为例，通过计算电容充放电时间确定震荡频率。
3.驱动电路：驱动电路是步进电机的核心，它将脉冲信号转换为电流控制信号，控制步进电机的转动。
常用的驱动方式有双H桥驱动和高低电平驱动。
本文以双H桥驱动为例进行设计。
4.电流检测和反馈电路：为了控制步进电机的转速和转矩，需要对电机的电流进行检测和反馈。
常用的检测电路有电阻检测和霍尔效应检测。
通过检测电流大小，可以调节驱动电流，以达到控制步进电机的效果。
5.保护电路：为了保护步进电机和驱动电路的安全，需要设计相应的保护电路。
常见的保护电路有过流保护电路、过热保护电路和短路保护电路等。
四、总结本文介绍了三相步进电机驱动电路的设计。
通过合理设计电路，可以实现对步进电机的控制和保护，提高步进电机的运行效果和寿命。
未来，可以进一步研究和改进三相步进电机驱动电路的设计，以满足更高精度、更高速度的步进电机应用需求。
三相步进电机控制系统设计
CHENGNAN COLLEGE OF CUST 工厂电气控制与PLC课程设计题目：三相步进电动机控制系统设计学生姓名：刘深圳学号： 2班级: 工业电气自动化1301班专业：自动化（工业电气自动化）所在院(系): 电气与信息工程系指导教师：贺勇起止日期：2015年12月28日～2016年1月8日目录一. 目的与要求 (3)二．三相步进电机的工作原理 (3)三．方案设计 (5)四．可编程逻辑控制器概述 (6)五. 可编程控制器工作原理 (7)六. 输入输出信号分析与PLC I/O分配图 (8)七. PLC的选型 (9)八. 三相步进电机主电路图 (11)九. 控制流程图 (12)十. 控制方法 (13)十一. 程序设计 (14)十二. 控制面板 (21)十三.运行与调试程序 (21)十四.总结 (22)十五．参考文献 (22)一、目的和要求(1) 用PLC 实现对三相步进电动机的控制(2) 掌握用计时器设计脉宽为一个扫描周期且频率可变的脉冲发生器和用循环移位指令产生时序脉冲的编程方法和技巧(3) 训练能综合各种信号实现某种控制规律的编程思路和方法(4) 掌握PLC 控制系统设计的基本原则和步骤，从而提高应用PLC 的能力二、三相步进电动机工作原理简介：(1) 概述：步进电动机是利用电磁铁的作用原理将电脉冲转变成直线位移或角位移。
在非超载的情况下，电动机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电动机加一个脉冲信号，电动机则转过一个步距角。
这一线性关系的存在，加上步进电动机只有周期性的误差而无累积误差等特点，使得在速度、位置等控制领域用步进电动机来控制变得非常的简单。
步进电动机通常用于数控机床、绘图机、自动控制和记录仪表等。
(2) 结构：图1 是一个三相反应式步进电机结构图。
从图中可以看出，它分成转子和定子两大部分，定子是由硅钢片叠成的，两个相邻定子齿之间的夹角为60°，转子由软磁材料制成。
相步进电机控制系统的设计课程设计说明Word
课程设计任务书学生姓名：专业班级：自动化0902班指导教师：工作单位：自动化学院题目: 三相步进电机控制系统的设计初始条件：设计一个三相步进电机控制系统，要求系统具有如下功能：用K0-K2做为通电方式选择键，K0为三相单三拍，K1为三相双三拍，K2为三相六拍；K3为启动/停止控制；K4方向控制（正反转）；K5速度控制（快慢两档）；用4位LED数码管显示工作步数。
用3个发光二极管显示状态：正转时红灯亮，反转时黄灯亮，不转时绿灯亮。
要求完成的主要任务:1．硬件设计：系统总原理图及各部分详细原理图2．软件设计：系统总体流程图、步进电机单三拍，双三拍，三相六拍各模块流程图、显示模块流程图等3．编写程序：能够完成上述任务4．完成符合要求的设计说明书。
时间安排：2012年6月25日~2010年7月4日指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要 (3)1 设计任务和要求 (4)1.1设计任务 (4)1.2任务要求 (4)2 设计方案的比较及选择 (5)2.1 电机驱动选择方案 (5)2.2 LED显示选择方案 (5)2.3 按键状态的读取 (5)3 控制系统的工作原理 (5)3.1 步进电机控制工作原理 (5)3.2 系统设计思路 (7)3.3 系统的整体框图 (7)4 系统的硬件设计 (8)4.1 总体设计 (8)4.2 步进电机控制电路 (9)4.3 显示电路 (10)5系统软件设计 (11)5.1 总体设计 (11)5.2 关键模块设计 (14)6 系统仿真结果 (17)6.1 相步进电机三种工作方式 (17)6.2 相步进电机启动和停止 (19)6.3 三相步进电机的正转和反转 (20)6.4 三相步进电机速度控制 (21)心得体会 (22)参考文献 (23)附录1：总电路图 (24)附录1：源程序 (25)本次计算机控制技术课程设计的题目是：三相步进电机控制系统的设计。
本次课程设计使用80c51单片机作为主控芯片，利用ULN2003A集成电路作为三相步进电机的驱动电路，采用单极性驱动方式，使三相步进电机能在（1）三相单三拍，（2）三相双三拍，（3）三相六拍三种工作方式下正常工作；能实现的功能有:启动/停止控制、方向控制；速度控制（快慢两档）；用4位LED数码管显示工作步数。
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南华大学电气工程学院
《电子技术课程设计》任务书
设计题目：步进电机控制电路
专业：本10电力02班
学生姓名: 邓鹏学号: 20104450226 起迄日期: 2012年9月28日—2012年12月28日指导教师:刘原欧阳宏志
教研室主任：苏泽光
目录
1 设计任务和要求 (2)
2电路原理分析 (3)
3 矩形波产生电路（含555电路） (4)
4 三相三拍脉冲分配器 (5)
5三相六拍脉冲分配器 (5)
6功放电路部分 (7)
7电路总原理图 (7)
8三相三拍脉冲分配器仿真图及PCB (8)
9三相六拍脉冲分配器部分仿真图及PCB图 (9)
10元件清单 (11)
11心得体会 (12)
步进电动机的控制电路
一、设计任务和要求
1、设计任务
设计制作步进电机的控制电路。
2、设计要求
(1)使用D触发器或主从JK触发器设计一个兼有三相六拍、三相三拍两
种工作方式的脉冲分配器。
(2)能控制步进电机作正向和反向运动。
(3)设计电路工作的时钟信号频率为10-100Hz。
(4)设计驱动步进电机的脉冲放大电路，使之能驱动一个相电压为24V，
相电流为0.2A的电机工作。
二．电路原理分析
1.设计要求分析
图1 三相步进电机原理图
步进电动机是一种用脉冲控制的电动机，它能将脉冲信号转换成相应的角位移。
下面以反应式步迸电动机为例，说明它的结构和工作原理。
如图是三相步进电动机的结构图。
从图中可以看出，电动机的定子上有六个等分的磁极，AA'、BB'、CC'，每两个相对的齿构成一相。
每相上绕有一组线圈。
转子有四个齿，上边不绕线圈。
当A相通电，B、C相都不通电时，那么。