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步进电机工作原理是什么截止阀图片隧洞掘进机

发布时间:2020-02-01 20:40编辑:服务支持浏览(80)

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      本模块由 45BC340C 型步进电机及其驱动电路组成。 (一步进电机: 一般电动机都是连续旋转,而步进电动却是一步一步转动的,故叫步进电动机。 每输入一个脉冲信号,该电动机就转过一定的角度(有的步进电动机可以直接输出线 位移,称为直线电动机。因此步进电动机是一种把脉冲变为角度位移(或直线位移的 执行元件。步进电机工作原理是什么 步进电动机的转子为多极分布,定子上嵌有多相星形连接的控制绕组,由专门电 源输入电脉冲信号,每输入一个脉冲信号,步进电动机的转子就前进一步。由于输入 的是脉冲信号,输出的角位移是断续的,所以又称为脉冲电动机。 随着数字控制系统的发展,步进电动机的应用将逐渐扩大。 步进电动机的种类很多,按结构可分为反应式和激励式两种;按相数分则可分为 单相、两相和多相三种。 图 1 反应式步进电动机的结构示意图 图 1 是反应式步进电动机结构示意图,它的定子具有均匀分布的六个磁极,磁极 上绕有绕组。两个相对的磁极组成一组,联法如图所示。 模块中用到的 45BC340 型步进电机为三相反应式步进电机,下面介绍它单三 拍、六拍及双三拍通电方式的基本原理。 1、单三拍通电方式的基本原理 设 A 相首先通电(B、C 两相不通电,产生 A-A′轴线方向的磁通,并通过转子形成 闭合回路。这时 A、A′极就成为电磁铁的 N、步进电机工作原理是什么S 极。截止阀图片在磁场的作用下,转子总是力图 转到磁阻最小的位置,也就是要转到转子的齿对齐 A、A′极的位置(图 2a;接着 B 相 通电(A、C 两相不通电,转了便顺时针方向转过 30° ,它的齿和 C、C′极对齐(图 2c。 不难理解,当脉冲信号一个一个发来时,如果按 A→C→B→A→…的顺序通电,则电机 转子便逆时针方向转动。这种通电方式称为单三拍方式。 图 2 单三拍通电方式时转子的位置 2、六拍通电方式的基本原理 设 A 相首先通电,转子齿与定子 A、A′对齐(图 3a。隧洞掘进机然后在 A 相继续通电的情 况下接通 B 相。这时定子 B、隧洞掘进机B′极对转子齿 2、4 产生磁拉力,使转子顺时针方向转 动,但是 A、A′极继续拉住齿 1、3,因此,转子转到两个磁拉力平衡为止。这时转子的 位置如图 3b 所示,即转子从图(a 位置顺时针转过了 15° 。接着 A 相断电,B 相继续通 电。这时转子齿 2、4 和定子 B、B′极对齐(图 c,转子从图(b 的位置又转过了 15° 。 其位置如图 3d 所示。这样,如果按 A→A、B→B→B、C→C→C、A→A…的顺序轮 流通电,则转子便顺时针方向一步一步地转动,步距角 15° 。电流换接六次,磁场旋转 一周,转子前进了一个齿距角。如果按 A→A、C→C→C、B→B→B、A→A…的顺 序通电,则电机转子逆时针方向转动。这种通电方式称为六拍方式。截止阀图片 a.A 相通电 b.A、B 相通电 c.B 相通电 d.B、C 相通电 图 3 六拍通电时转子位置 3、双三拍通电方式的基本原理 如果每次都是两相通电,即按 A、B→B、C→C、A→A、B→…的顺序通电,则 称为双三拍方式,从图 3b,和图 3d 可见,步距角也是 30° 。因此,采用单三拍和双三拍 方式时转子走三步前进了一个齿距角,每走一步前进了三分之一齿距角;采用六拍方 式时,转子走六步前进了一个齿距角,每走一步前进了六分之一齿距角。因此步距角 θ 可用下式计算: θ=360°/Zr×m 式中 Zr 是转子齿数;m 是运行拍数。 一般步进电动机最常见的步距角是 3° 或 1.5° 。由上式可知,转子上不只 4 个齿 (齿距角 90° ,45BC340C 有 40 个齿(齿距角为 9° 。为了使转子齿与定子齿对齐,两者 的 齿宽和齿距必须相等。因此,定子上除了 6 个极以外,在每个极面上还有 5 个和 转子齿一样的小齿。步进电动机的结构图如图 4 所示。 图 4 三相反应式步进电动机的结构图 由上面介绍可知,步进电动机具有结构简单、隧洞掘进机维护方便、精确度高、起动灵 敏、停车准确等性能。此外,步进电动机的转速决定于电脉冲频率,并与频率同步。 (二、驱动电路: 本模块采用星型接发,三相绕阻的公共端接+12V,另三端控制信号先经 74HC04 反相后驱动 NPN 三极管 2N2222A,由三极管输出驱动步进电机,原理如下:

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    关键词: 三相步进电机