步进电机原理all课件.ppt

1、上 磁 板三 角 弹 片号 骨 架号 骨 架中 磁 板齿 轮 板齿 轮 片压 圈机 壳电 路 板长 钢 针转 子 组 件焊 针引 出 线 组 件出 线 盒齿 轮短 钢 针盖 板轴 套输 出 轴 杆 2.工作原理 设上段两反向绕组分别为A，A-两相，其中下段两反向绕组分别为B，B-两相，当在AO和BO两相绕组通电时，同一段内相领极片呈相反极性，转子在定子极片处于图3（a）所示的平衡 位置。当把A，B相通电转换成AO，B-O两相通电后，这时定子极片极性全部反向。转子将向右移动一步，如图3(b)所示.如果继续改变通电状态，即由ABAB-A-B-AB转子就会步进旋转，若改变通电顺序ABA-BA-B-A

2、B则电机反向旋转。1、步距角：指每给一个电脉冲信号电动机转子应转过的角度的理论值。步距角（）：b=360/m1p 式中 P-转子极对数；m1-动行拍数，通常等于相数或相数 的整数倍，即 m1=km;m-电动机相数。2、转速 通常指转子运转一周的速度（减速步进电机指输出轴速度）转速（RPM）:n=f b/6 式中：f=电源频率 b=步距角 9、温升（a）静态温升：电机静止不动时，按规定的运行方式中最多的相数通额定静态电流，达到稳定热平衡状态时的温升。步进电机是一种效率不太高的机电能量转换器件，应该允许其长时间在静止不动的状态下通以额定电流，温升最高限度有绝缘等级决定。一般采用电阻法测量电机温升。

3、（b）动态温升：电机在某一频率下空载运行，按规定的时间进行工作，运行时间结束后电机达到的温升。和静态温升不同，静态温升仅与绕组的铜耗决定，而动态温升除铜耗外，铁耗也影响动态温升。步进电机1.电性能：(electric performance)1）相数（number of phase）2）驱动方式(drive model)3）步距角(step angle)4）额定电压(voltage)5）直流电阻(resistance of per phase)6）最大空载牵出频率(max response frequency)7）最大牵入频率(max response frequency)8）牵入转矩(put

4、 in torque)9）绝缘电阻(insulation resistance)10)绝缘介电强度(dielectric break down of insulation)11)绝缘等级 12)温升(temperature of motor bobbin coil)2.机械性能:(mechanical performance)1)外观(outside view)2)电机结构及外形尺寸(motor structure and size)3)重量(weight)4)摩擦转矩(frictional torque of output shaft)5)噪音(noise level)6)输出轴机械强度(o

5、utput shaft mechanical strength)7)引出线强度(lead wire strength)8)自定位转矩(detent torque)1.试验电源 a)输出电压波动不超过2%；b)电压波动系数不大于5%；c)各相静态电流不平衡不大于2%。2直流电阻 试验后的电机在常温下放置到稳定温度（不少于2h）后，用电阻测量仪测量每相绕组的直流电阻，按式（1）换算到25时的直流电阻。（计算公式见式1）式1:R=Rt/1+(t-25)-(1)R 温度为25时的绕组直流电阻，；Rt-温度为t时的绕组直流电阻，；温度系数，铜导线=0.004，1/；t-测量绕组直流电阻Rt时的室温,。3

6、最大空载牵入频率 电机空载，加额定电压，采用预置脉冲数或其它能检查失步的方法，使电机从锁定状态突然起动，测出转子在三个不同位置的正反两个转向的最高牵入频率。4最大空载牵出频率 电机空载，加额定电压，逐渐升高脉冲频率，采用能检查失步的方法，测出电机在正反两个转向的能不失步的最高牵出频率。5牵入转矩 电机加额定电压、额定频率，采用预定脉冲数或其它能检查失步的方法，先加上一定的负载，然后从锁定状态突然起动，测出转子在三个不同位置的正反两个转向的不失步的最大转矩。6自定位转矩 电机不通电，用力矩表将转矩加到输出轴上，缓慢增加转矩，直到输出轴开始连续旋转前的最大转矩。7摩擦转矩 电机两相加额定电压锁定转

7、子，用力矩表将力矩加到输出轴上，使输出轴开始连续旋转时的力矩。8温升 电机在常温常湿下放置到稳定温度（不小于2h）后，测量绕组的直流电阻R1和此时的室温t1，然后电机加额定电压，频率为100Hz空载运行到稳定温度（不小于2h）后，测量同一绕组和直流电阻R2和此时的室温t2，温升按式（2）计算。（计算公式见式2）式2：=（R2-R1）/R1(235+t1)+（t1-t2）-(2)电机温升，K；R2绕组达到通电稳定温度时的直流电阻；R1绕组达到不通电稳定温度时的直流电阻；t1 测量绕组直流电阻R1的室温，t2 测量绕组直流电阻R2的室温，。9噪声 将电机置于垫有20mm厚毛毡的木制V形槽内，然后电

8、机加额定电压，频率为100Hz，空载运行15s后用精密声级计的传声器置于离电机端面（轴伸侧）100mm处，测出声功率级（A计权）。10输出轴机械强度 在电机输出轴离轴端3mm处，逐渐施加19.6N的径向力，历时10s后，无变形和结构破坏。在电机输出轴的轴线方向，逐渐施加19.6N的轴向拉力，历时10s后，无变形和结构破坏。在电机输出轴的轴线方向，逐渐施加19.6N的轴向推力，历时10s后，无变形和结构破坏。11引出线强度 电机端和插头端的引线垂直向下，将9.8N的力分别逐渐施加于每根引出线的末端，加力时应使引出线的芯线和绝缘层均受力，历时10s后，无拉断及绝缘层和芯线无脱落和损伤。1.作用：起过载保护作用。当电机输出轴受外界冲击或过载时，摩擦机构打滑，从而保护电机内部的传动齿轮不被破坏。2.结构：由输出轴杆和摩擦片1、弹簧片或摩擦片2、齿轮片组成。（见附图）输出轴摩擦片齿轮E摩擦片铆接处输出轴摩擦片齿轮E摩擦片铆接处输出轴蝶形簧片齿轮E摩擦片铆接处输出轴摩擦片齿轮E弹簧片铆接处图4（摩擦机构示意图）