【正文】 性相對(duì)獨(dú)立的幾段，每一段都有一組勵(lì)磁繞組，形成一相，因此，三相電動(dòng)機(jī)有三段，其結(jié)構(gòu)如圖 32所示。 。如果定子繞組的通電順序?yàn)?ACBA…… 則步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。 ，與定子磁極上的小齒一致。 二、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理 （一）反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu) （徑向式）三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖 主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。 ： 分為單段式（徑向式）、多段式（軸向式）、印刷繞組式。同時(shí)，它也可以與角度反饋環(huán)節(jié)組成高性能的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。在工業(yè)過(guò)程控制的位置控制系統(tǒng)中應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。 ? 由于它可以 直接接收計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)，而不需要進(jìn)行數(shù) /模轉(zhuǎn)換，所以廣泛應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)。輸入一個(gè)電脈沖，電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為 “ 一步 ” ，這個(gè)固定的角度稱為步距角。 5. 步進(jìn)電機(jī)自身的噪聲和振動(dòng)較大，帶慣性負(fù)載的能力較差。 不同類型步進(jìn)電機(jī)其工作原理、驅(qū)動(dòng)裝置也不完全一樣，但其工作過(guò)程基本是相同的。圖中所示的步進(jìn)電機(jī)為 A、 B、 C三相控制繞組，故稱為三相步進(jìn)電機(jī)。當(dāng) A相通電 ，B、 C都不通電，因磁通總是要沿著磁阻最少的路徑閉合，將使轉(zhuǎn)子齒 3吸引到定子磁極 A、 A’下，并對(duì)齊，圖 (a),因轉(zhuǎn)子只受到徑向力而無(wú)切向力，故轉(zhuǎn)矩為零，轉(zhuǎn)子被自鎖在這個(gè)位置 ； 當(dāng) B相繞組通電 ， A、 C相不通電，將使轉(zhuǎn)子齒 4和定子磁極 B、 B’對(duì)齊，在電磁力矩的作用下使轉(zhuǎn)子沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)30176。 三相單三拍工作方式從一相繞組的通電或斷電切換到另一相繞組的斷電或通電時(shí)，由于電機(jī)繞組是電感性元件，磁場(chǎng)的消失或建立均需一定時(shí)間，因此， 切換期間容易使電機(jī)產(chǎn)生失步 。三相六拍工作方式除具有三相雙三拍的特點(diǎn)外，還可使步進(jìn)電機(jī)每改變一次通電狀態(tài)僅旋轉(zhuǎn) 15176。設(shè) m為相數(shù) ， z為轉(zhuǎn)子的齒數(shù) 則 齒距 ： 因?yàn)槊客娨淮危催\(yùn)行一拍），轉(zhuǎn)子就走一步，各相繞組輪流通電一次，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距。所以，步距角 θ 對(duì)應(yīng)工作臺(tái)的移動(dòng)量便是工作臺(tái)的最小運(yùn)動(dòng)單位，也稱 脈沖當(dāng)量 δ （ mm/脈沖）： 式中 t ：絲桿導(dǎo)程（ mm）， 絲桿的導(dǎo)程就是絲杠旋轉(zhuǎn)一周所走的行程，也有人叫螺距。目前我國(guó)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角為 90186。 設(shè)傳動(dòng)比為 1 靜態(tài)步距角誤差 :從理論上講，每一個(gè)脈沖信號(hào)應(yīng)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)相同的步距角。時(shí)，將有最大靜轉(zhuǎn)矩。 使用步進(jìn)電機(jī)時(shí)，一般電動(dòng)機(jī)軸上的 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL=(～ )Tmax，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Ts總是小于最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩 Tjmax。 對(duì)于某一頻率。 ?st的大小與驅(qū)動(dòng)電路和負(fù)載大小有關(guān)。 ? 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)表示方法舉例如下（不同生產(chǎn)廠家其表示方法也有所不同） ? 反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī) :（如 150BF/BC003） ? 混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī) :（如 42BYG008：四相永磁感應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)） ? 永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī) : 勵(lì)磁繞組相數(shù)或代號(hào) 永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī) BY 電動(dòng)機(jī)外徑 （ mm） 勵(lì)磁繞組相數(shù)或代號(hào) 混合式 （ 永磁感應(yīng)式 ） 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) BYG 電動(dòng)機(jī)外徑 （ mm） 勵(lì)磁繞組相數(shù)或代號(hào) 反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī) BF 電動(dòng)機(jī)外徑 （ mm） 5）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)技術(shù)指標(biāo)實(shí)例 90 BYG 2 50 A 機(jī)座號(hào) 混合式 相數(shù) 轉(zhuǎn)子齒數(shù) 派生代號(hào) （外徑） mm 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 混合式步進(jìn)電機(jī)（兼有永磁式和反應(yīng)式兩種步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)）。 （ a）振蕩 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的振蕩現(xiàn)象主要發(fā)生于： （ 2）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的振蕩、失步及解決方法 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作在低頻區(qū)； 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作在共振區(qū)； 步進(jìn)電機(jī)突然停車時(shí)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的 固有頻率 ?(振蕩頻率 ) 可由下式求出： 振蕩失步的過(guò)程 可描述如下：在第一個(gè)脈沖到來(lái)后，轉(zhuǎn)子經(jīng)歷了一次振蕩。 （ b）失步 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的失步原因有兩種： ? 第一種是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速慢于換相速度 。 驅(qū)動(dòng)電源按供電方式分類， 有：?jiǎn)坞妷汗╇?、雙電壓供電、調(diào)頻調(diào)壓供電 ；按功率驅(qū)動(dòng)部分所用元件分類，有 大功率晶體管驅(qū)動(dòng)、快速晶閘管驅(qū)動(dòng)、可關(guān)斷晶閘管驅(qū)動(dòng)、混合驅(qū)動(dòng)。 CCW： 反轉(zhuǎn)信號(hào)，每個(gè)脈沖使電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)一步。 高有效時(shí)，把所有控制信號(hào)的負(fù)端連在一起作為信號(hào)地， 低有效時(shí)，把所有控制信號(hào)的正端連在一起作為信號(hào)公共端。 步進(jìn)電機(jī)的控制方法可歸納為兩點(diǎn)： 驅(qū)動(dòng)電源主要包括 脈沖發(fā)生器 （變頻信號(hào)源）、 環(huán)形分配器 （又稱脈沖分配器）和 功率放大器 幾個(gè)基本部分。 集成元器件的使用，使環(huán)形分配器的體積大大縮小，可靠性和抗干擾能力提高，并具有較好的響應(yīng)速度。 CH250環(huán)形脈沖分配器是三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的理想脈沖分配器，通過(guò)其控制端的不同接法，可以組成三相雙三拍，三相六拍的不同工作方式。 ? 8713是屬于單極性控制 ，用于控制三相和四相步進(jìn)電機(jī)，可以選擇以下不同的工作方式。選用對(duì) 四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行八拍方式控制 ，所以 7均接高電平。 8051 系列 單片機(jī) A相驅(qū)動(dòng) B相驅(qū)動(dòng) C相驅(qū)動(dòng) D相驅(qū)動(dòng) E相驅(qū)動(dòng) 圖 312 用軟件實(shí)現(xiàn)脈沖分配的接口示意圖 ２ .軟件環(huán)形分配器 ULN2021 是高耐壓、大電流、內(nèi)部由七個(gè)硅 NPN 達(dá)林頓管組成的驅(qū)動(dòng)芯片。 功率放大器的輸出直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制繞組，因此功率放大電路的性能對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)有很大影響。 常用于驅(qū)動(dòng)電流較小的伺服步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。 前面介紹的雙電壓功放能使流入電動(dòng)機(jī)的電流有較好的上升沿和幅值，提高了電動(dòng)機(jī)的高頻工作能力。 U2作為繞組功放電路的電源，其大小取決于 tON長(zhǎng)短。 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eA4D a t e : 2 6 M a y 20 0 3 S he e t o f F i l e : D : \ D o c um e nt s a n d S e t t i n g s \ O w ne r \ 桌面 \新建文件夾 \ M y D e s i gn 3 .d dbD r a w n B y:P C 2P C 1+ 5V+ 5V+ 5VP C 02 7V8255B 相R84 N 254 N 254 N 25R5R9 R 1 1R 1 2R1R4R7R6R3R2R 1 0C 相A 相7 4L S 0 47 4L S 0 47 4L S 0 4 圖 318 步進(jìn)電機(jī)與微機(jī) 接口電路之二 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eA4D a t e : 2 6 M a y 20 0 3 S he e t o f F i l e : D : \ D o c um e nt s a n d S e t t i n g s \ O w ne r \ 桌面 \新建文件夾 \ M y D e s i gn 3 .d dbD r a w n B y:P C 2P C 1P C 08255+ 12 VB 相R5R8R1R2R4R9R6R7R3C 相A 相7 4L S 0 47 4L S 0 47 4L S 0 4 圖 317 步進(jìn)電機(jī)與微機(jī) 接口電路之一