黔西南州西門子授權(quán)PLC模塊總代理供應(yīng)

時(shí)間：2023-04-13作者：潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司瀏覽：45

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二、步進(jìn)電機(jī)的工作原理

無論是哪種結(jié)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī),其基本工作原理是一樣的,數(shù)字控制開環(huán)伺服系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的工作原理示意圖如圖28所示







圖28步進(jìn)電機(jī)的工作原理示意圖

首先來介紹如下幾個(gè)概念。

單:每次切換前后只有一相繞組通電。

雙:每次切換前后有兩相繞組通電。

拍:從一種通電狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種通電狀態(tài)。

三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組的通電方式一般有單三拍、單六拍及雙三拍等幾種

1.三相單三拍運(yùn)行方式(單拍方式)

每次只有一相繞組通電,使步進(jìn)電機(jī)按順時(shí)針或逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),這種控制方式稱為單相控制方式。對(duì)三相電動(dòng)機(jī)又稱為單三拍控制方式,其繞組的通電按A一B一C一A的順序進(jìn)行,其繞組電流波形如圖29所示。

2.三相雙三拍運(yùn)行方式(雙拍方式)

三相雙三拍運(yùn)行方式T作比較穩(wěn)定,共繞組通電順序?yàn)锳B一BC一CA一AB,功耗比單拍方式相比增大近一倍,其繞組電流彼形如圖30所示

3.三相六拍運(yùn)行方式(單一雙拍方式)

三相六拍運(yùn)行方式的繞組通電按A→AB→B一BCC→CA一A的順序進(jìn)行,其繞組電流波形如圖31所示。

步進(jìn)電機(jī)三相六拍運(yùn)行方式的繞組通電順序每切換一次步進(jìn)電動(dòng)機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)16",其運(yùn)行原理圖如圖32所示。










圖32步進(jìn)電機(jī)三相六拍運(yùn)行時(shí)原理圖

4.步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算

三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖33所示。










圖 33三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖

1一定子;2一轉(zhuǎn)子;3一定子繞組

設(shè)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為Z,則齒距為=360°/Z。每通電一次,轉(zhuǎn)子就走一步,故步距角為










式中,m為相數(shù);K為狀態(tài)系數(shù),單拍時(shí)K=1.雙拍時(shí)K=2。

若步進(jìn)電機(jī)的齒數(shù)Z一40,若按三相單三拍運(yùn)行時(shí),其步距角為3;若按三相六拍運(yùn)行時(shí),步距角為1.5° 。

由此可見,步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z和定子相數(shù)m愈多,則步距角愈小,控制越精確。如果電脈沖的頻率(電源頻率)為f,單位為PPS(每秒脈沖數(shù)),則步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速n為










可見,反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速只取決于脈沖頻率.轉(zhuǎn)子齒數(shù)和拍數(shù),而與電壓、負(fù)載、溫變等因素?zé)o關(guān)。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的通電方式選定后,其轉(zhuǎn)速只與輸人脈沖頻率成正比:改變脈沖顧率就可以改變轉(zhuǎn)速,故可進(jìn)行無級(jí)調(diào)速,調(diào)速范圍寬。

綜上所述,步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)的步數(shù)或轉(zhuǎn)速既不受電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的影響,也不受環(huán)條件(溫度、壓力、沖擊和振動(dòng)等)變化的影響,只與控制脈沖同步。能按照控制的要求進(jìn)行起動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)和改變速度。因此被廣泛地應(yīng)用于各種數(shù)字控制系統(tǒng)中。

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