精品基于串口通信的步进电机调速系统设计-定 - 图文

内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)

图2.5反应式步进电机结构图

从图中可以看出,它分成转子和定子两个部分。定子由硅钢片叠成。定子上有六个磁极(大极),每两个相对的磁极(N、S极)组成一对,共3对。每对磁极都缠有同一绕组,也即形成一相,这样3对磁极有3对绕组,形成3相。可以得出,四相步进电机有4对磁极、4对绕组,5相步进电机有5对磁极、5对绕组??以此类

推。每个磁极内表面都分布着很多小齿,它们大小相同间距相同。转子式由软磁材料制作成的,其外表也均匀分布着小齿,这些小齿与定子上的小齿齿距相同,形状相似。

由于小齿的齿距相同,所以不管是定子还是转子,其齿距角都可以计算如下: ?z?2?/z (2.1) 式中:Z——转子的齿数。例如,如果转子的齿数为40. 则齿距角为:

?z?2?/40?9? (2.2) 2.3.2 反应式步进电机的工作原理

反应式步进电机的步进原理如图2.6所示是三相反应式步进电动机的工作原理图。

图2.6反应式步进电动机工作原理

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步进电动机由转子和定子组成。定子上有A、B、C三对绕组磁极,分别称为A相、B相、C相。转子是硅钢片等软磁材料迭合成的带齿廓形状的铁心。如果在定子的三对绕组中通直流电流,就会产生磁场。当A、B、C三对磁极的绕组依次轮流通电,则A、B、C三对磁极依次产生磁场吸引转子转动。

(1)当A相通电,B相和C相不通电时,电动机铁心的AA/ 方向产生磁通,在磁拉力的作用下,转子1、3齿与A相磁极对齐。2、4两齿与B、C两磁极相对错开30?。

(2)当B相通电、C相和A相断电时,电动机铁心的BB/方向产生磁通,在磁拉力的作用下,转子沿逆时针方向旋转30?,2、4齿与B相磁极对齐。1、3两齿与C、A两磁极相对错开30?。

(3)当C相通电,A相和B相断电时,电动机铁心的CC/方向产生磁通,在磁拉力的作用下,转子沿逆时针方向又旋转30?,1、3齿与C相磁极对齐。2、4两齿与A、B两磁极相对错开30?。

综上所述,可以得到如下结论:

(1)步进电动机定子绕组的通电状态每改变一次,它的转子便转过一个确定的角度,即步距角?;

(2)改变步进电动机定子绕组的通电顺序,转子的旋转方向随之改变;

(3)步进电动机定子绕组通电状态的改变速度越快,其转子旋转的速度越快,即通电状态的变化频率越高,转子的转速越高。 2.3.3 反应式步进电机的步进方式

反应式步进电机的步进方式可以有三种:单三拍、双三拍、六拍。

(1)单三拍工作方式

三相步进电机若按A→B→C?通电相序连续通电,则步进电动机就连续地沿逆时针方向旋动,每换接一次通电相序,步进电动机沿逆时针方向转过30?,即步距角为30?。如果步进电动机定子磁极通电相序按A→C→B?进行,则转子沿顺时针方向旋转。上述通电方式称为三相单三拍通电方式。所谓“单”是指每次只有一相绕组通电的意思。从一相通电换接到另一相通电称为一拍,每一拍转子转动一个步距角,故所谓“三拍”是指通电换接三次后完成一个通电周期。

(2)双三拍工作方式

三相步进电机的各相除了采用单三拍方式通电工作外,还可以有其他通电方式。双

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三拍就是其中之一。

双三拍的工作方式是:每次对两相同时通电,即所谓的“双”;磁场旋转一周需要换相三次,即所谓“三拍”,转子转动一个齿距角,这与但三拍是一样的。在双三拍工作方式中,步进电机正向通电的顺序为:AB→BC→CA;反转的通电顺序为:BA→A

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