步进电动机论文(编辑修改稿)

步进电动机论文(编辑修改稿)内容摘要：

率及电动机绕组通电的相序，便可获得所需的转角、转速及转动方向。 在没有脉冲输入时，在绕组电源的激励下气隙磁场能使转子保持原有位置处于定位状态。 步进电动机按其输出转矩的大小来分，可以分为快速步进电动机和功率步进电动 机。 快速步进电动机连续工作频率高而输出转矩较小，一般在 Ncm 级，可以作为控制小型精密机床的工作台 (例线切割机床 )也可以和液压转矩放大器组成电液脉冲马达去驱动数控机床的工作台，而功率步进电动机的输出转矩就比较大是 Nm 级的，可以直接去驱动机床的移动部件。 步进电动机按其励磁相数，可以分为三相、四相、五相、六相甚至八相。 一般来说随着相数的增加，在相同频率的情况下，每相导通电流的时间增加，各相平均电流会高些，从而使电动机的转速 — 转矩特性会好些，步距角亦小。 但是随着相数的增加，电动机的尺寸就增加，结构亦复杂，目前多 用 3～ 6 相的步进电动机。 步进电动机按其工作原理来分，主要有磁电式和反应式两大类。 这里 以广泛的感应子式步进电机为例 ， 叙述其基本工作原理。 5 二、 感应子式步进电动机的工作原理 动 机 工作 原理 由于反应式步进电机工作原理比较简单。 下面先叙述三相反应式步进电机原理。 结构： 电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。 0、 1/3 て、 2/3 て ,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示），即 A 与齿 1相对齐， B 与齿 2向右错开 1/3 て， C与齿 3 向右错开 2/3 て， A39。 与齿 5相对齐，（ A39。 就是 A，齿 5就是齿 1）下面是定转子的展开图： 旋转： 如 A 相通电， B， C相不通电时，由于磁场作用，齿 1 与 A 对齐，（转子不受任何力以下均同）。 如 B 相通电， A， C 相不通电时，齿 2 应与 B 对齐，此时转子向右移过 1/3 て，此时齿 3与 C偏移为 1/3 て，齿 4 与 A 偏移（て 1/3 て） =2/3 て。 如 C 相通电， A， B 相不通电，齿 3 应与 C 对齐，此时转子又向右移过 1/3 て，此时齿 4与 A偏移为 1/3 て对齐。 如 A 相通电， B， C 相不通电，齿 4 与 A 对齐，转子又向右移过 1/3 て 这样经过 A、 B、 C、 A 分别通电状态，齿 4（即齿 1 前一齿）移到 A 相，电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按 A， B， C， A……通电，电机就每步（每脉冲） 1/3 て ,向右旋转。 如按 A， C， B， A……通电，电机就反转。 由此可见：电机的位置和速度由导电次数（脉冲数）和频率成一一对应关系。 而方向由导电顺序决定。 不过，出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。 往往采用 AABBBC－CCAA 这种导电状态，这样将原来每步 1/3 て改变为 1/6 て。 甚至于通过二相电流不同的组合，使其 1/3 て变为 1/12 て， 1/24 て，这就是电机细分驱动的基本理论依据。 不难推出：电机定子上有 m 相励磁绕阻，其轴线分别与转子齿轴线偏移1/m,2/m…… (m1)/m,1。 并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制 —— 这是步进电机旋转的物理条件。 只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进 6 电机，出于成本等多方面。