步进电机课件
步进电机的种类及其工作原理课件

04
反应式步进电机
反应式步进电机结构特点
定子与转子
由定子和转子组成,定子上有绕组,转子由软磁材料制成,上有 多个齿。
凸极结构
凸极结构使得转子的齿与定子的极相配合,从而实现步进运动。
绕组分布
绕组通常采用集中绕组或分布式绕组,以提供所需的磁场。
反应式步进电机工作原理
通电顺 序
按照特定的通电顺序依次给各相绕组通电,使得转子按照设定的方 向步进旋转。
步进控制
通过微控制器或驱动器控制电流的流 向和大小,可以控制滑块的移动方向 和速度,从而实现精确的步进控制。
直线步进电机应用领域
工业自动化
直线步进电机广泛应用于各种工业自动化设备中,如数控机 床、激光切割机、包装机等,用于实现工件的精确定位和移动。
医疗器械
由于直线步进电机的步进精度高、噪音低、易于控制等特点, 它也被广泛应用于医疗器械中,如医疗影像设备、手术机器 人等。
运动控制。
仪器仪表
在仪器仪表中,反应式步进 电机常用于驱动指针或显示 器件,实现精确的指示和测量。
办公自动化设备
在办公自动化设备中,如打 印机、复印机、扫描仪等, 反应式步进电机用于驱动纸 张传输、感光鼓旋转等部件, 实现高效的工作。
05
直线步进电机
直线步进电机结构特点
线圈和磁轨
直线步进电机由线圈和磁轨组成,线圈通常被封装在一个移动滑 块中,而磁轨则固定不动。
永磁式步进电机应用领域
1 2 3
工业自动化 永磁式步进电机广泛应用于各种工业自动化设备 中,如数控机床、包装机械、印刷机械等,实现 精确定位和自动控制。
办公设备 在打印机、复印机、扫描仪等办公设备中,永磁 式步进电机用于驱动进纸、走纸、扫描等部件, 实现精确控制和高效工作。
步进电机及其工作原理 ppt课件

△A
△B
△C
QA R
CP
QA S
DA
QB R
CP
QB S
DB
QC R
CP
QC S
DC
△X
复位
环行分配器的工作原理
三相单三拍工作方式:A→B→C→A 当QA有输出ΔA,就使步进电机的A相通电, 当QB有输出ΔB,就使步进电机的B相通电, 当QC有输出ΔC,就使步进电机的C相通电。
A
A
1
1
4
2
2
3
A
A
步进电机节拍运动动画
步距角:
步进电机的定子绕组每改变一次通电状态, 转子转过的角度称步距角。
单段反应式步进电机的工作原理 —— 定子的通电方式
单相轮流通电(M相单M拍) 顺时针轮回 A→B→C→A 逆时针轮回 A→C→B→A
双相轮流通电(M相双M拍) 顺时针轮回 AB→BC→CA→AB 逆时针轮回 BA→AC→CB→BA
轴向分相 (顺轴式)
1- 线圈 2- 定子 3-转子
三段式(三定子)轴向分相步进电机
单段反应式步进电机
单段反应式步进电机的工作原理 —— 内部结构
A
C
B
B
C
A
反应式步进电机的内部结构横剖面示意图
单段反应式步进电机的工作原理 —— 磁场形成
A
C
N
B
C
B
S
A
A相定子绕组通电形成磁场
单段反应式步进电机的工作原理 —— 节拍运动动画
定子通电顺序: A→AC→C→CB→B→BA→A
转子旋转方向: 顺时针
步进电机常见故障及处理优秀课件

步进电机常见故障及处理优秀课件
A
B' 1 C'
42
C 3B A'
A
B'
C'
C
B
A'
A相通电,转子1、
3齿与A、A' 对齐。
A、B相同时通电,
A、A' 磁极拉住1、3齿, B、B' 磁极拉住2、4齿,
转子转过15,到达左图 所示位置。
要使平均电流大,尽可能提高驱动电压,使采 用小电感大电流的电机。
步进电机常见故障及处理优秀课件
二、步进电机的分类:
按转矩产生的原理可分为:
1.反应式步进电机; 2.永磁式步进电机; 3.混合式步进电机;
从电流的极性上可分为:
1.单极性步进电机; 2.双极性步进电机
步进电机常见故障及处理优秀课件
从控制绕组数量上可分为:
U、V、W接电机动力线,PE是地; L、N接供电电源;
步进电机常见故障及处理优秀课件
华中数控
控制信号说明: PULSE:脉冲信号输入端,每一个脉冲的上升沿使
电动机转动一步。 DIR:方向信号输入端,如“DIR”为低电平,电
机 按顺时针方向旋转; “DIR”为高电平电机按 逆时针方向旋转。
CW: 正转信号,每个脉冲使电机正向转动一步。 CCW:反转信号,每个脉冲使电机反向转动一步。
DIR+——电机转动方向控制信号; RESET+—复位信号,用于封锁输入信号; READY+—报警信号; PULSE-、DIR-、RESET-和READY-短接为公共地;
RDY
步进电机的种类及其工作原理课件

步进电机通过连续的脉冲信号控制电机的连续转动,从而实现精确定位。
步进电机的控制方式
01
02
03
电流控制
通过控制电机绕组的电流 大小和方向,实现电机的 转动和停止。
速度控制
通过改变输入脉冲的频率 ,实现电机的调速控制。
位置控制
通过控制输入的脉冲数量 ,实现电机的精确定位。
03 步进电机的种类步进电机主要包括定子和转子两 部分,定子上有多相绕组,转子 有齿槽结构。
驱动器
驱动器负责给步进电机提供电源 和控制信号,驱动器内部包含环 形分配器和功率放大器等元件。
步进电机的工作方式
步进模式
步进电机按照一定的步进模式工作,每输入一个脉冲信号,电机就转动一定的 角度。
反应式步进电机
总结词
反应式步进电机是一种利用磁通变化产生转矩的电机,具有结构简单、成本低、控制精度高等优点。
详细描述
反应式步进电机由定子和转子组成,转子上安装有多个小磁铁,定子上安装有励磁绕组。当励磁绕组 按照一定顺序通电时,磁通变化产生转矩,驱动转子转动。反应式步进电机的步进角度和转速可以通 过改变通电顺序和电流大小进行调节。
步进电机的种类及其工作原理课件
• 步进电机简介 • 步进电机的工作原理 • 步进电机的种类 • 步进电机的控制与驱动 • 步进电机的发展趋势与未来展望
01 步进电机简介
步进电机的定义
01
步进电机是一种将电脉冲信号转 换成角位移或线位移的机电元件 ,通过控制输入的脉冲数量和频 率,实现电机的步进转动。
步进电机的分类
根据相数分类
步进电机可分为单相、两相、三相和多相电机。不同相数的步进电机具有不同的 性能和应用场合。
根据转子形状分类
《电机与变压器》课件——第六章 步进电机

控制规律:
三相单三拍控制方式
定子三相绕组按U-V-W-U--…的顺 序轮流通电,则转子就按顺时针方向一 步一步地转动,每一步转过30°电角度。
控制规律:
三相单三拍控制方式
每一步转过的角度称为步距角;从 一相通电转换到另一相通电称为一拍, 每一拍转子转过一个步距角。
三相单三拍制
V相绕组开关闭合:
磁拉力将转子铁芯齿2、4与V相绕 组轴线V1V2对齐。此时转子即按顺时 针方向转过30°电角度。
三相单三拍制
W相绕组开关闭合:
V相绕组中开关断开,而将W相绕组 中开关闭合,向W相绕组通入电脉冲,气 隙中产生一个沿W1W2轴线方向的磁场。
三相单三拍制
W相绕组开关闭合:
控制规律:
三相双三拍控制方式
通电顺序改为:
AB→CA→BC→AB→…
步进电机的转子将顺时针转动。
三相双三拍运行
三相双三拍制
“双” 是指每次只有两相绕组通电 “三拍”是指一个循环只换接三次
三相双三拍制
三相双三拍控制方式,每次有两相绕组同时通电,每一循环也需要切换三 次,步距角与三相单三拍控制方式相同,也为30º。
通入电脉冲,气隙中产生一个沿U1U2 轴线方向的磁场。
三相六拍
U相通电: 转子铁芯齿1、3与U相绕组轴线
U1U2对齐。
三相六拍
UV通电: U相和V相绕组中开关同时都闭合,
则向U相和V相绕组通入电脉冲。
三相六拍
UV通电: 转子铁芯齿3、4间的槽轴线与
W1W2槽轴线对齐,磁拉力将拉转子铁芯 转过15°电角度,即一拍转过15°电角度。
步进电机的工作原理ppt课件

360 ZrN
如:Zr=40 ,
N:一个周期的运行拍数,即通电
状态循环一周需要改变的次数
Zr:转子齿数
N=3 时
S
360 3 403
1 单拍制
拍数:N=km
m:相数
k= 2 双拍制
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
步进电动机结构
步进电机主要由两部分构成:定子
和转子。它们均由磁性材料构成
。定、转子铁心由软磁材料或硅
钢片叠成凸极结构,定、转子磁
极上均有小齿,定、转子的齿数
相等。其中定子有六个磁极,定子
定子磁极上套有星形连接的三相
控制绕组,每两个相对的磁极为
一相,组成一相控制绕组,转子上
没有绕组。转子上相邻两齿间的
A
B'
C'
C
B
A'
A
B'
C'
C
B
A'
AB通电
BC通电
A
B'
C'
C
B
A'
CA通电
工作方式为三相双三 拍时,每通入一个电 脉冲,转子也是转
30,即 S = 30。
以上三种工作方式,三相双三拍和三相单双六 拍较三相单三拍稳定,因此较常采用。
步距角 步进电机通过一个电脉冲转子转过的角度,称为步距 角。
S
步进电机的种类:
通常按励磁方式分为三大类: 1)反应式:转子无绕组,定转子开小齿、步距小。应 用最广。 2)永磁式:转子的极数=每相定子极数,不开小齿, 步距角较大,力矩较大。 3)感应子式(混合式): 开小齿,混合反应式与永磁 式优点:转矩大、动态性能好、步距角小。
步进电机介绍ppt课件
齿距角: 步距角:
t
360 Zr
90
s
t
3
90 3
普通高等教育“十一五”国家级规划教 9
4.步进电机
2. 三相双三拍运行方式
按AB-BC-CA-AB或相反的顺序通电,每次同时给两 相绕组通电,且三次换接为一个循环。步距角与三相单三 拍运行方式的步距角相同。
AB相导通
BC相导通
普通高等教育“十一五”国家级规划教 10
普通高等教育“十一五”国家级规划教 17
4.步进电机
Tmax sin (Zr ) Tmax sin
( ) Tmax
Zr (WI )2 d
4
q
步进电动机的矩角特性
普通高等教育“十一五”国家级规划教 18
4.步进电机
(4)静态稳态区:在空载时,稳定平衡位 置对应于=0处,而=180度则为不 稳定平衡位置。在静态情况下,如受 外力矩的作用使转子偏离稳定平衡位 置,但没有超出相邻的不稳定平衡点, 则当外力矩除去以后,电动机转子在 静态转矩作用下仍能回到原来的稳定 平衡点,所以二个不稳定平衡点之间 的区域构成静态稳定区。
4.步进电机
当负载转矩为零,且不计阻尼作用时,用外力使转子偏离稳 定平衡位置一个小角度,然后释放,则转子将在电磁转矩作 用下向稳定位置运动,形成一个自由振荡,其运动方程为:
J d T dt
J
d 2 dt2
Tmax
sin
e
e Zr
J Z Tr max
d 2e dt2
sin e
0
sin e e
小步距角步进电动机中的转子齿数,必须满足一定的要 求,才能保证电机产生步进运动。
当A相极面下的定、转子齿对齐时,B和C极面下的齿就分别 和转子齿相错三分之一的转子齿,即3度。
步进电机课件
步进电机的种类
• 目前常用的步进电机有三类:
1、反应式步进电动机(VR)。
采用高导磁材料构成齿状转子和定子,其结构简单,生产 成本低,步距角可以做的相当小,但动态性能相对较差。
2、永磁式步进电动机(PM)。
转子采用多磁极的圆筒形的永磁铁,在其外侧配置齿状定 子。用转子和定子之间的吸引和排斥力产生转动,转动步的角 度一般是7.50。它的出力大,动态性能好;但步距角一般比较 大。
由于步进电机的驱动电流较大,所以微型机与步进电 机的连接都需要专门的接口及驱动电路。
➢ 接口电路可以是锁存器,可以是可编程接口芯片,如8255、 8155等。
➢ 驱动器可用大功率复合管,也可以是专门的驱动器。
5.步进电机驱动电路
6.LUN2003步进电机接线图
步进电机与微型机接口电路之一
步进电机与微型机接口电路之二
步进电机特点
✓ 不需要反馈,控制简单。 ✓ 没有转向器等机械部分,不需要保养,故造价较低。 ✓ 根椐给定的脉冲周期,能够以任意速度转动。 ✓ 停止时也可保持转距。 ✓ 即使没有传感器,也能精确定位。 难以获得较大的转矩 不宜用作高速转动 在体积重量方面没有优势,能源利用率低。 超过负载时会破坏同步,速工作时会发出振动和噪声。
a 单四拍
b 双四拍
c 八拍
3.步进电机相关概念
➢ 相数:产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。
➢ 拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示, 或指电机转过一个齿距角所需脉冲数,以四相电机为例,有四相 四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍运行方式即 A-ABB-BC-C-CD-D-DA-A.
由于步进电机运行时功率较大,可在微型机与驱动器之间增加一级光电隔离器, 以防强功率的干扰信号反串进主控系统。
步进电机及其工作原理课件
制作:张津
步进电机外形结构
常见步进电机外形构造
制作:张津
步进电机内部结构
制作:张津
步进电机内部结构
步进电机的内部构造
制作:张津
步进电机分类
按照力矩产生原理分类 —— 激磁式 反应式 混合式 按照定子数目分类 —— 单定子 双定子 多定子 按照定子励磁相数分类 —— 三相 四相 五相 六相 按照各相绕组的分布规律分类 —— 径向分相 (垂轴式) 轴向分相 (顺轴式)
制作:张津
1- 线圈 2- 定子 3-转子
三段式(三定子)轴向分相步进电机
制作:张津
单段反应式步进电机
制作:张津
单段反应式步进电机的工作原理 —— 内部结 构
A
C
B
B
C
A
反应式步进电机的内部结构横剖面示意图
制作:张津
单段反应式步进电机的工作原理 —— 磁场形
成
A
C
N
B
C
B
S
A
A相定子绕组通电形成磁场
4
2
3
C -通电方式
A
C = 1 单相轮流通电、双相轮流通电
方式
C = 2 单、双相轮流通电方式 制作:张津
常用步进电机的步距角 常用步进电机的定子绕组多数是三相和五相, 与
此相匹配的转子齿数分别为40齿和48齿,即有 三相步进电机:
θb = 360° 360° 3° (1.5° )
m* Z * C 3* 40* 1(2)
双相轮流通电(M相双M拍) 顺时针轮回 AB→BC→CA→AB 逆时针轮回 BA→AC→CB→BA
单双相轮流通电(M相2M拍) 顺时针轮回 A→AB→B→BC→C→CA→A 逆时针轮回 A→AC→C→CB→B→BA→A
步进电机基本介绍共23页PPT
41、俯仰终宇宙,不乐复何如。 42、夏日长抱饥,寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱,不汲汲于富贵。 44、欲言无予和,挥杯劝孤影。 45、盛年不重来,一日难再晨。及时 当勉励 ,岁月 不待人 。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
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步进电机课件
步进电机课件
步进电机是一种常见的电机类型,广泛应用于各个领域,包括机械制造、自动
化控制、电子设备等。
本文将从步进电机的原理、分类、应用以及未来发展等
方面进行探讨,帮助读者更好地了解和应用步进电机。
一、步进电机的原理
步进电机是一种将电脉冲信号转化为机械转动的电机。
它通过不断地给电机提
供脉冲信号来驱动电机转动。
步进电机的转动是以步进角为单位的,每个步进
角对应一个脉冲信号。
通过控制脉冲信号的频率和数量,可以控制步进电机的
转速和转动方向。
步进电机的原理主要包括两个方面:电磁学和机械学。
在电磁学方面,步进电
机通过电磁场的相互作用来产生转矩。
在机械学方面,步进电机的转动是通过
电磁场的变化来驱动转子转动。
二、步进电机的分类
步进电机可以根据不同的驱动方式和结构进行分类。
按照驱动方式,步进电机
主要分为两种类型:开环步进电机和闭环步进电机。
开环步进电机是最常见的步进电机类型,它通过给电机提供脉冲信号来驱动转动。
开环步进电机的优点是结构简单、成本低廉,适用于一些简单的应用场景。
但是由于没有反馈机制,开环步进电机容易出现失步现象,影响精度和稳定性。
闭环步进电机是相对于开环步进电机而言的,它在驱动电机的同时还有反馈机制。
闭环步进电机可以通过检测电机的位置和速度来实现闭环控制,提高精度
和稳定性。
闭环步进电机适用于一些对精度要求较高的场合,如医疗设备、精
密仪器等。
步进电机还可以根据结构进行分类,主要包括单相步进电机、双相步进电机和
多相步进电机等。
不同结构的步进电机适用于不同的应用场景,读者可以根据
具体需求选择合适的步进电机。
三、步进电机的应用
步进电机广泛应用于各个领域,包括机械制造、自动化控制、电子设备等。
下
面列举几个常见的应用场景。
1. 机械制造:步进电机可以应用于各种机械设备中,如数控机床、印刷机、纺
织机等。
步进电机的高精度和稳定性可以提高机械设备的加工精度和工作效率。
2. 自动化控制:步进电机可以应用于各种自动化控制系统中,如自动门、自动
售货机、机器人等。
步进电机的可编程性和精确控制能力可以实现复杂的运动
控制和位置控制。
3. 电子设备:步进电机可以应用于各种电子设备中,如打印机、扫描仪、数码
相机等。
步进电机的小体积和低功耗可以满足电子设备对体积和能耗的要求。
四、步进电机的未来发展
随着科技的不断进步,步进电机在未来的发展中也将面临新的挑战和机遇。
一方面,步进电机将向着更高的精度和更小的体积发展。
随着微纳技术的发展,步进电机的尺寸将越来越小,适用于更多的微型设备和精密仪器。
另一方面,步进电机将向着更智能化和自动化发展。
随着人工智能和物联网技
术的不断发展,步进电机将与其他设备进行联网和协同控制,实现更智能的运
动控制和位置控制。
总之,步进电机作为一种重要的电机类型,在各个领域都发挥着重要作用。
通
过深入了解步进电机的原理、分类、应用以及未来发展,读者可以更好地应用和推动步进电机技术的发展。