电动机驱动与控制技术概要

步进电动机通电循环的各拍中交替出现单、双相通电状态，则这种通 电方式称为单双相轮流通电方式。三相步进电动机采用单双相轮流通电 方式时，每个通电循环中共有六拍，因而又称为三相六拍通电方式。
《机电控制技术》主编 朱照红 第4章 电动机驱动与控制技术
4．1．1步进电动机基本结构及工作原理
3.通电方式
采用单相通电方式工作时，步进电动机的矩频特性（输出转矩与输 入脉冲频率的关系）较差，在通电换相过程中，转子状态不稳定，容易 失步，因而实际应用中较少采用。而采用单双相轮流通电方式可使步进 电动机在各种工作频率下都具有较大的负载能力。
4．1．3步进电动机控制方式
1.开环控制---并行控制
P1.0 P1.1 8031 P1.2 P1.3
1
2 3 4 5
A相 B相 C相 D相 驱 动 器 电 路 步 进 电 动 机
P1.4
E相
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4．1．3步进电动机控制方式
2.闭环控制
微 机
4．1．2步进电动机的环形分配器和驱动电路
2.驱动电路---单电源驱动电路
《机电控制技术》主编 朱照红 第4章 电动机驱动与控制技术
4．1．2步进电动机的环形分配器和驱动电路
2.驱动电路---双电源驱动电路
《机电控制技术》主编 朱照红 第4章 电动机驱动与控制技术
4．1．2步进电动机的环形分配器和驱动电路
分类
永磁式步进电机 反应式步进电机 感应子式永磁步进电机
步进电动机工业应用上大量用作状态伺服元件、状态指示元件及功 率伺服拖动元件，有时也作为位置控制、速度控制元件。
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4．1．1步进电动机基本结构及工作原理
1.三相反应式步ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电动机基本结构
主要由定子铁心、转子铁心和端盖等部件组成。
2.三相反应式步进电动机工作原理
步进电动机绕 组每次通断电使 转子转过的角度 称之为步距角。
此步进电动机 步距角为30°
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4．1．1步进电动机基本结构及工作原理
实用三相反应式步进电动机
实用步进电动机的工作原理与上同，只是步距角是小齿距夹角的1/3。
4．1步进电动机驱动及其控制技术
4．1．1步进电动机基本结构及工作原理 4．1．2步进电动机的环形分配器和驱动电路 4．1．3步进电动机控制方式
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4．1．1步进电动机基本结构及工作原理
步进电动机是一种将电脉冲信号转换成直线或角位移的执行元件. 电磁型步进电机
接 口 接 口
功率驱 动器 光电脉冲 编码器
步 进 电 动 机
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4．2直流电动机驱动及其控制技术
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4．1．2步进电动机的环形分配器和驱动电路
1.环形分配器CH250
三相双三拍工作方式接线
三相六拍工作方式接线
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4．1．2步进电动机的环形分配器和驱动电路
CH250环形脉冲分配器的功能关系
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第4章 电动机驱动与控制技术
4.1 步进电动机驱动及其控制技术 4.2 直流电动机驱动及其控制技术 4.3 交流电动机驱动及其控制技术
※本章重点与难点
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第 4章
电动机驱动与控制技术重点和难点
本章重点：


1．步进电动机工作原理和驱动方式 2.直流电动机闭环调速系统结构和工作原理 3.交流电动机变频调速原理和控制方式
本章难点：



1．步进电动机环形分配器工作方式 2.SPWM脉宽调制技术 3.转差频率控制原理
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第4章 电动机驱动与控制技术
4．1步进电动机驱动及其控制技术
4．2直流电动机驱动及其控制技术
4．3交流电动机驱动及其控制技术
《机电控制技术》主编 朱照红 第4章 电动机驱动与控制技术
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4．1．1步进电动机基本结构及工作原理
1.三相反应式步进电动机基本结构
定子上有6个齿，分别缠有U、V、W三相绕组，构成三对磁极； 转子上则均匀分布着4个齿。
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4．1．1步进电动机基本结构及工作原理
2.驱动电路---斩波限流驱动电路
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4．1．3步进电动机控制方式
1.开环控制---串行控制
P1.0 CP脉冲 方向信号 方式信号
8031 P1.1
P1.2
环 形 分 配 器
功 率 放 大 器
步 进 电 动 机
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工作方式 CL EN J3r J3L J3r J3L
六拍
正转 反转
0 0
0 0
0 0
1 0
0 1
双三 拍
六拍 双三 拍
正转 反转
正转 反转 正转 反转
0 0
1 1 1 1
1 0
0 0 1 0
0 1
0 0 0 1
0 0
1 0 0 0
0 0
0 1 0 0
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4．1．1步进电动机基本结构及工作原理
3.通电方式
步进电动机绕组的每一次通断电操作称为一拍，每拍中只有一相绕组 通电，其余绕组断电，则这种通电方式称为单相通电方式。三相步进电
步进电动机通电循环的每拍中都有两相绕组通电，则这种通电方式称 为双相通电方式。三相步进电动机采用双相通电方式时，称为三相双三 拍通电方式。
步距角计算 公式：
360 km z
转子上有z个小齿
m相步进电动机
k是通电方式系数。当采用单相或双相通电方式时， k＝1；当采用单双相轮流通电方式时，k＝2。
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4．1．2步进电动机的环形分配器和驱动电路
开环步进电动机控制系统
步进电动机的电枢通断电次数和各相通电顺序决定了输出 角位移和运动方向，控制脉冲分配频率可实现步进电动机的速度 控制。