环形分配器
步进电机环形分配器
步进电机环形分配器（1）工作原理步进电机控制主要有三个重要参数即转速、转过的角度和转向。
由于步进电机的转动是由输入脉冲信号控制，所以转速是由输入脉冲信号的频率决定，而转过的角度由输入脉冲信号的脉冲个数决定。
转向由环形分配器的输出通过步进电机A、B、C相绕组来控制，环形分配器通过控制各相绕组通电的相序来控制步电机转向。
如图1给出了一个双向三相六拍环形分配器的逻辑电路。
电路的输出除决定于复位信号RESET外，还决定于输出端Q A、Q B、Q C的历史状态及控制信号－EN使能信号、CON正反转控制信号和输入脉冲信号。
其真值表如表1所示。
图1 步进电机环形分配器表1 真值表（2）程序设计程序设计采用组合逻辑设计法，由真值表可知：当CON＝0时，输出Q A、Q B、Q C的逻辑关系为：当CON＝1时，输出Q A、Q B、Q C的逻辑关系为：当CON＝0，正转时步进机A、B、C相线圈的通电相序为：当CON＝1，反转时各相线圈通电相序为：Q A、Q B、Q C的状态转换条件为输入脉冲信号上升沿到来，状态由前一状态转为后一状态，所以在梯形图中引入了上升沿微分指令。
PLC输入/输出元件地址分配见表2。
表2 PLC输入/输出元件地址分配表根据逻辑关系画出步进电机机环形分配器的PLC梯形图，如图2所示。
CON10Z EN CLK A B C A B C1ΦΦ10010001↑10111001↑00101001↑01101101↑01000101↑11010101↑100100PLC IN代号PLC OUT代号X0CLK Y0Q AX1EN Y1Q BX2RESET Y2QcX3CON图2 环形分配器的梯形图梯形图工作原理简单分析如下：设初始状态为RESET有效。
X2常开触点闭合，Y0输出为“1”状态，Y1、Y2为“0”状态，RESET无效后，上述三输出状态各自保持原状态。
CON＝0（X3=0），当EN（X1=1）有效，且有输入脉冲信号CLK（X0）输入，CLK（X0）上升沿到来，M0辅助继电器常开触点闭合一个扫描周期。
电大《机电接口技术》一体化题(2013年12月新)资料
一、判断题第一章1.高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。
（√）2.交流地与信号地不能共用。
（√）3.浮地主要用于对电场的屏蔽。
（×）4.数字地是指传感器的地。
（×）5.高电平线和低电平线不要走同一条电缆。
（√）6.屏蔽地是为了防止静电感应和磁场感应而设的地线。
（√）7.集成稳压器的工作参数反映了其能够正常工作的范围和正常工作所必须的条件（√）。
8.集成稳压器的输出电压为12V。
（×）9.工业生产中干扰的来源主要有：空间干扰、过程通道干扰、供电系统干扰。
（√）10.交流地与信号地不能共用。
（√）11.集成稳压器的工作参数反映了其能够正常工作的范围和正常工作所必需的条件。
（√）12.为了防止电网电压等对测量回路的损坏，为了防止电磁等干扰造成的系统不正常运行，需要隔绝电气方面的联系，即只需要强电隔离。
（×）13、集成稳压器性能表征有极限参数、工作参数、质量参数等。
（√）14、常用的集成稳压器有7800、7900、317、337系列。
（√）15、当需要提高集成稳压器输出时，可采用稳压管或电阻升压的方法。
（√）16、DC/DC也是一种常用的直流电源，（√）17、三端式带隙基准源AD580，它能提供2.5V的基准电压。
（√）18、AD580是12位D/A转换器AD7542的精密基准源。
（√）19、工业生产中的干扰一般以脉冲的形式进入控制系统。
（√）20、屏蔽地，也叫机壳地，是为防止静电感应和磁场感应而设的地线。
（√）21、模拟地作为A/D转换前置放大器或比较器的零电位。
（√）22、直流地是直流电源的地线。
（√）23、极限参数是反映集成稳压器所能承受的最大的安全工作的条件。
（√）24、工作参数反映了集成稳压器能够正常工作的范围和正常工作所必需的条件。
（√）25、质量参数是反映器件基本特性的参数，它为使用者提供了选择的依据。
（√）第二章1.输入级又称前置级，它是一个高性能的差动放大器。
步进电机的环形分配器类型_解释说明以及概述
步进电机的环形分配器类型解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文将探讨步进电机中的一种重要组件，即环形分配器类型。
通过解释和说明环形分配器的概念、特点以及工作原理，我们可以深入了解其在步进电机系统中的重要作用。
1.2 文章结构文章将按照以下结构进行叙述：引言、正文、环形分配器类型解释说明、步进电机类型概述和结论。
通过这样的层次结构，读者能够逐步了解步进电机和环形分配器之间的关系，并对它们的特点有一个全面且清晰的认识。
1.3 目的本文旨在介绍并阐明环形分配器类型在步进电机系统中的作用。
通过对环形分配器的原理和特点进行详细讲解，读者可以更好地理解步进电机系统的运行原理，以及为什么环形分配器是必不可少的组成部分。
此外，本文还将探讨不同类型步进电机的特点，并展望未来环形分配器类型和步进电机发展方向。
以上就是“1. 引言”部分内容，请根据需要进行修改和完善。
2. 正文正文部分将详细介绍环形分配器类型以及它与步进电机之间的关系。
本节将涵盖环形分配器类型的工作原理、结构和特点，以及步进电机的基本原理和应用领域。
在此之前，让我们先了解一下什么是环形分配器类型。
环形分配器类型是指一种特殊的外围装置，用于控制步进电机的旋转方向和速度。
它可以根据输入信号来驱动电机按照预定模式旋转。
环形分配器类型通常由一个或多个传感器和相关控制电路组成。
接下来，我们将关注环形分配器类型的主要特点。
首先，它具有高精度和可靠性，能够实现精确的位置控制和旋转角度测量。
其次，环形分配器类型具有快速响应速度和较低的噪音水平，可以满足高性能应用对转动效果的要求。
此外，它还具有较高的承载能力和抗干扰能力，在恶劣环境条件下依然稳定运行。
然后，我们来看一看环形分配器类型的工作原理。
在操作过程中，传感器将检测到输入信号，并将其转换为电信号，然后通过控制电路将指令传递给步进电机。
根据不同的输入信号，环形分配器可以确定旋转方向和速度，并将步进电机驱动到相应位置或以特定步长旋转。
实验一 步进电动机实验
实验一步进电动机实验一.实验目的1.了解步进电动机的驱动电源和电机的工作情况。
二. 实验项目1.步进电动机驱动电源的波形观察。
2.步进电动机的动态观察。
三.实验设备及仪器1.MEL系列电机系统教学实验台主控屏。
2.电机导轨及测功机,转速转矩测量MEL-13。
3.步进电动机M10。
4.步进电机驱动电源MEL-10。
5.双踪示波器。
四.实验操作步骤1.实验准备(1).按实验要求准备好各类设备及仪表.(2).在控制屏上按次序悬挂所需组件,并检查相关的连接，2.驱动波形观察（不接电机）(1) 合上控制电源船形开关，分别按下“连续”和“正转/反转”，“三拍/六拍”，”启动/停止”开关，使电机处于三拍正转连续运行状态。
(2). 用示波器观察电脉冲信号输出波形（CP波形），改变“调频”电位器旋钮，频率变化范围应不小于5Hz~1KHz(800 KHz)，从频率计上读出此频率。
(3) 用示波器观察环形分配器输出的三相A，B，C波形之间的相序及其CP脉冲波形之间的关系。
（4）改变电机运行方式，使电机处于正转，六拍运行状态，重复C的实验。
（5）再次改变电机运行方式，使电机处于反转状态，重复C的实验3.步进电机的动态观察：（按图正确接线, 频率40 KHz）（1）单步运行状态：A: 接通电源，按下“单步”琴键开关，“复位”按钮，“清零”按钮。
B: 不断按下“单步”按钮，观察运行状态；改变电机转向，重复操作。
(2).角位移和脉冲数的关系：A：按下“置数”琴键开关，拨动开关预置步数，分别按下“复位”，“清零”按钮，记录电机所出位置。
B：按下“启动/停止”开关，电机运转，观察并记录电机偏转角度。
(20Hz左右)C：重新预置步数，重复观察并记录电机偏转角度。
(3) 空载突跳频率的测定控制系统置连续运行状态，按执行键，电机连续运转后，调节速度调节旋钮使频率提高至某频率（自动指示当前频率）。
按设置键让步进电机停转，再重新启动电机（按执行键），观察电机能否运行正常，如正常，则继续提高频率，直至电机不失步启动的最高频率，则该频率为步进电机的空载突跳频率。
步进电机三相六拍环形分配器
10.2 步进电动机位置控制系统10.2.2 步进电动机的脉冲分配电路1. 硬件脉冲分配器电路步进电动机的脉冲分配可以由硬件和软件两种方法来实现。
硬件环形分配器需要根据步进电动机的相数和要求的通电方式而设计专门的电路，图10.6所示为一个三相六拍的环形分配器。
分配器的主体是三个J-K触发器。
三个J-K触发器的Q输出端分别经各自的功放线路与步进电动机A、B、C三相绕组连接。
当QA＝1时，A相绕组通电；QB＝1时，B相绕组通电；QC＝1时，C相绕组通电。
DR+和DR-是步进电动机的正反转控制信号。
正转时，各相通电顺序：A－AB－B－BC－C－CA反转时，各相通电顺序：A－AC－C－CB－B－BA图10.6 三相六拍环形分配器图10.6所示为的三相六拍环形分配器逻辑真值表如表10.1所示。
序号控制信号状态输出状态导电绕组表10.1 三相六拍环形分配器逻辑真值表2. 软件脉冲分配对于不同的计算机和接口器件，软件环分有不同的形式，现以AT89C51单片机配置的系统为例加以说明。
（1）由P1口作为驱动电路的接口控制脉冲经AT89C51的并行I/O接口P1口输出到步进电动机各相的功率放大器输入，设P1口的P1.0输出至A相，P1.1输出至B相，P1.2输出至C相。
（2）建立环形分配表为了使电动机按照如前所述顺序通电，首先必须在存储器中建立一个环形分配表，存储器各单元中存放对应绕组通电的顺序数值，如表10.2所示。
当运行时，依次将环形分配表中的数据，也就是对应存储器单元的内容送到P1口，使P1.0、P1.1、P1.2依次送出有关信号，从而使电动机轮流通电。
表10.2 三相六拍软件环形分配数据表表为三相六拍环形分配表，K为存储器单元基地址（十六位二进制数），后面所加的数为地址的索引值。
可见，要是电动机正转，只需依次输出表中各单元的内容即可。
当输出状态已是表底状态时，则修改索引值使下次输出重新为表首状态。
如要使电动机反转，则只需反向依次输出各单元的内容。
电力拖动自动控制系统（名词解释）
电力拖动自动控制系统（名词解释）一、名词解释：1.G-M系统（旋转变流机组）：由交流电动机拖动直流发电机G实现变流，由G给需要调速的直流电动机M供电，调节G的励磁If即改变其输出电压U，从而调节电动机的转速n，这样的调速系统简称G-M系统，国际上统称Ward-Leonard系统。
2.V-M 系统（晶闸管-电动机调速系统）：通过调解器触发装置GT的控制电压Uc来移动触发脉冲的相位，即可改变平均整流电压Ud，从而实现评平滑调速，这样的系统叫V-M系统。
3. （SPWM）：按照波形面积相等的原则，每一个矩形波的面积与相应位置的正弦波面积相等，因而这个序列的矩形波雨期望波的争先等效，这种调制方法称作正弦波脉宽调制（SPWM）。
4.（旋转编码器的测速方法）M法测速——在一定时间Tc内测取旋转编码器输出的脉冲个数M1,用以计算这段时间内的平均转速，称作M法测速。
T法测速——在编码器两个相邻输出脉冲间隔时间内，，用一个计数器对已知频率为f0的高频时钟脉冲进行计数，并由此来计算转速，称作T法测速。
M/T法测速——既检测Tc时间内旋转编码器输出的脉冲个数M1，又检测用一时间间隔的高频时钟脉冲个数M2，用来计算转速，称作M/T法测速。
5.无刷电动机：磁极仍为永磁材料，但输出方波电流，气隙磁场呈梯形波分布，这样就更接近于直流电动机，但没有电刷，故称无刷电动机（梯形波永磁同步电动机）。
6.DTC（直接转矩控制系统）：它是利用转矩反馈直接控制电机的电磁转矩，是既矢量控制系统之后发展起来的另一种高动态性能的交流电动机变压变频调速系统。
7.恒Eg/f1=C控制：对于三相异步电动机，要保持气隙磁通不变，当频率从额定值向下调节时，必须同时降低气隙磁通在在定子每相中感应电动势的有效值Eg，使Eg/f1=恒定值，像这样的控制方法叫恒Eg/f1=C控制。
（譬如，对于异步电动机，如果在电压-频率协调控制中，恰当地提高电压Us的数值，使它在克服钉子阻抗压降以后，能维持Eg/f1为恒值，这种控制方法叫Eg/f1=C控制。
《步进电机》PPT课件
➢ 当V相通电，U、W相不通电，如图3.3b所示，2、4齿 与V相对齐；
➢ 当W相通电，U、V相不通电，如图3.3c所示，1、3齿 与W相对齐；
整理ppt
8
整理ppt
9
由此可见，当通电顺序为U→V → W→U →V →…时，转子便顺时针方向一步一步地转动，通 电状态每换接一次，转子前进一步，一步对应的 角度称为步距角。
上述两种通电方式的组合。即通电方式为：U → UV → V → VW→W → WU →U →… 称为三相六拍通电，如图3.4所示。 三相六拍通电方式的步距角减小一倍。
整理ppt
13
3.1.2 小步距角步进电动机
实际的小步距角电动机如图3.5所示。它的定子内 圆和转子外圆上均有齿和槽，而且定子和转子的 齿宽和齿距相等。
第3章 步进电动机传动控制
3.1 步进电动机 3.2 步进电动机的环形分配器 3.3 步进电动机的驱动电路
整理ppt
1
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。步进电动机的运动由一系列电脉 冲控制，脉冲发生器所产生的电脉冲信号，通过环形 分配器按一定的顺序加到电动机的各相绕组上。为了 使电动机能够输出足够的功率，经过环形分配器产生 的脉冲信号还需要进行功率放大。
整理ppt
11
（2）通电方式 双相轮流通电方式
每次有两相绕组通电，通电状态切换时，转子转动平稳， 且输出力矩较大，这种通电方式定位精度高而且不易 失步。
以三相反应式电动机为例，双相轮流通电方式为：UV → VW→WU →UV →… 称为三相双三拍通电。
整理ppt
12
（2）通电方式 单双相轮流通电方式
机械电子学-第6章 步进电动机的驱动与控制
认识步进电动机
功能 • 将电脉冲信号转换成转角或转速信号。 • 转角 ∝脉冲信号的个数； • 转速 ∝脉冲信号的频率。 • 转向取决于脉冲信号的相序
f
相
f N
通电脉冲频率 拍数
步进电动机的特点
2) 步距角
步进机通过一个电脉冲转子转过的角度,称为步距角。
S
360 ZrN
N:一个周期的运行拍数 Zr：转子齿数
如：Zr=40 ,
N=3 时
S
360 40 3
3
1 单拍制
拍数：N=km m:相数 k=
整步
2 双拍制
半步
步距角不受各种干扰因素的影响。
步进电动机的特点
2) 步距角
步进电动机的特点
3) 转速
每输入一个脉冲，电机转过
S
360 ZrN
即转过整个圆周的1/(ZrN）, 也就是1/(ZrN）转
因此每分钟转过的圆周数，即转速为
n
60f ZrN
60f 360 360Z r N
s f
6
(r / min)
步进电动机的特点
4)误差不长期积累。 5）可实现数字信号的开环控制，控制系统廉价。 6）步进电机具有自锁能力
齿距角 为使转、定子的齿对齐，定子磁极上的小齿， 齿宽和齿槽和转子相同。
工作原理：假设是单三拍通电工作方式。
（1）A 相通电时，定子A 相的五个小齿和转子对 齐。此时，B 相和 A 相空间差120，含
120/9 = 13 1 齿 3
A 相和 C 相差240，含240/ 9 =26 2个齿。所以， A 相的转子、定子的五个小齿对齐时，3B 相、C 相不能 对齐，B相的转子、定子相差 1/3 个齿（3），C相的 转子、定子相差2/3个齿（6）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ф 1
Ф
Ф
Ф Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
因此： 3.
CD TAB 000 001 011 010 110 111 101 100 = ̅ ∙ ̅ ∙
00
01 1
11 1
10 1
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф Ф
Ф 1
Ф 1 1
Ф
Ф
Ф
因此： 4.
。
3
设计任务说明书
CD TAB 000 001 011 010 110 111 101 100 = ̅ ∙ ∙ ̅
设计任务说明书
一、 励磁状态转换表
四相八拍运行方式：A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。 四相八拍反应式步进电机励磁状态转换表 正反转 T 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 原状态 ABCD 1000 1100 0100 0110 0010 0011 0001 1001 1000 1001 0001 0011 0010 0110 0100 1100 次状态 A’ B’ C’ D’ 1100 0100 0110 0010 0011 0001 1001 1000 1001 0001 0011 0010 0110 0100 1100 1000
机电控制系统分析与设计 课程大作业
题 目：
班 级： 姓 名： 学 号： 日 期：
哈尔滨工业大学
设计任务书
设一由环形分配器、驱动电路和四相反应式步进电机组成的开环控制系统， 试设计该系统的环形分配器，实现以下功能。 (1) 步进电机组成的开环控制系统具有上电复位和手动复位功能； (2) 步进电机组成的开环控制系统具有正反转控制功能；
四、 卡诺图化简
1. A： CD TAB 000 001 011 010 110 111 101 100 因此：A = ̅ ∙ ∙ 00 01 11 10
Ф 1 1 Ф 1 1 1 Ф Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф Ф
Ф
Ф
Ф 1
Ф ̅ 。
2
设计任务说明书
2.
： CD TAB 000 001 011 010 110 111 101 100 = ̅ ∙ ∙ ̅ 。 1 1 Ф 1 Ф Ф Ф 00 01 11 10 1 Ф Ф 1
具体要求：
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
画出四相八拍反应式步进电机励磁状态转换表； 确定复位状态； 设计上电复位和手动复位电路，设置手动复位开关； 通过卡诺图或布尔代数化简，写出各项的逻辑表达式； 作逻辑图； 在布置作业后提交详细书面报告，要求单面打印并在左侧装订。
目
一、 二、 三、 四、 五、
二、 确定复位状态
由以上四相八拍反应式步进电机励磁状态转换表，确定复位状态为：ABCD=1000。
三、 上电复位和手动复位电路
Multisim 仿真电路如下：
1
设计任务说明书
上电瞬间，电容可视为短路，控制 A 端口的 D 触发器 R=0，S=1，使 A 输出为 1，控制 B、C、D 端口的 D 触发器 R=1，S=0，B、C、D 端输出为 0，从而使 ABCD=1000。同样， 当按下按钮 J1，同样可以也使 ABCD=1000。即此电路实现了上电复位和手动复位。
00
01 1 Ф
11
10
Ф
Ф
Ф 1 1
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф 1
Ф 1 1
Ф
因此：
五、 逻辑图
根据卡诺图化简后可得如下 Multisim 仿真逻辑电路图：
4
设计任务说明书
5
设计任务说明书
输出的 ABCD 脉冲波形如下：
6
录
励磁状态转换表............................................................................................................... 1 确定复位状态................................................................................................................... 1 上电复位和手动复位电路 ...................................................................................பைடு நூலகம்........... 1 卡诺图化简....................................................................................................................... 2 逻辑图............................................................................................................................... 4