基于单片机的步进电机控制毕业设计论文

内容发布更新时间 : 2025/7/16 10:48:28星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

图2.1 定转子的展开图

2.1.2、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1/3L,此时齿3与C偏移为1/3T,齿4与A偏移(T-1/3T)=2/3T。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1/3T,此时齿4与A偏移为1/3T对齐。鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。 如A相通电,B,C相不通电,齿4与A对齐,转子又向右移过1/3T,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)1/3T,向右旋转。如按A,C,B,A……通电,电机就反转。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。 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A-AB-B-BC-C-CA-A这种导电状态,这样将原来每步1/3T改变为1/6T。甚至于通过二相电流不同的组合,使其1/3T变为1/12T,1/24T,这就是电机细分驱动的基本理论依据。阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。 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……(m-1)/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电机,出于成本等多方面考虑,市场上一般以二、三、四、五相为多。 氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。 2.1.3力矩:

电机一旦通电,在定转子间将产生磁场(磁通量Ф)当转子与定子错开一定角度产生力

F与(dФ/dθ)成正比

S

图2.2转子与定子错开角度图

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其磁通量Ф=Br×S

Br为磁密,S为导磁面积

F与L×D×Br成正比

L为铁芯有效长度,D为转子直径 Br=N×I/R

N·I为励磁绕阻安匝数(电流乘匝数)R为磁阻。 力矩=力×半径

力矩与电机有效体积×安匝数×磁密 成正比(只考虑线性状态)。因此,电机有效体积越大,励磁安匝数越大,定转子间气隙越小,电机力矩越大,反之亦然。釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。 2.2感应子式步进电机特点:

感应子式步进电机与传统的反应式步进电机相比,结构上转子加有永磁体,以提供软磁材料的工作点,而定子激磁只需提供变化的磁场而不必提供磁材料工作点的耗能,因此该电机效率高,电流小,发热低。因永磁体的存在,该电机具有较强的反电势,其自身阻尼作用比较好,使其在运转过程中比较平稳、噪音低、低频振动小。怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。 感应子式步进电机某种程度上可以看作是低速同步电机。一个四相电机可以作四相运行,也可以作二相运行。(必须采用双极电压驱动),而反应式电机则不能如此。例如:四相,八拍运行(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)完全可以采用二相八拍运行方式.不难发现其条件为C=A,D=B. 谚辞調担鈧谄动禪泻類。 为了方便使用,灵活改变电机的一个二相电机的内部绕组与四相电机完全一致,小功率电机一般直接接为二相,而功率大一动态特点,往往将其外部接线为八根引线(四相),这样使用时,既可以作四相电机使用,可以作二相电机绕组串联或并联使用。嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。 2.3分类

感应子式步进电机以相数可分为:二相电机、三相电机、四相电机、五相电机等。以机座号(电机外径)可分为:42BYG(BYG为感应子式步进电机代号)、57BYG、86BYG、110BYG、(国际标准),而像70BYG、90BYG、130BYG等均为国内标准。熒

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