【正文】 性相對獨立的幾段，每一段都有一組勵磁繞組，形成一相，因此，三相電動機有三段，其結(jié)構(gòu)如圖 32所示。 。如果定子繞組的通電順序為 ACBA…… 則步進電機轉(zhuǎn)子沿順時針方向轉(zhuǎn)動。 ，與定子磁極上的小齒一致。 二、步進電動機的工作原理 （一）反應(yīng)式步進電機的結(jié)構(gòu) （徑向式）三相反應(yīng)式步進電機的結(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，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)過程控制的位置控制系統(tǒng)中應(yīng)用也越來越廣泛。 ? 由于它可以 直接接收計算機輸出的數(shù)字信號，而不需要進行數(shù) /模轉(zhuǎn)換，所以廣泛應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)。輸入一個電脈沖，電動機就轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為 “ 一步 ” ，這個固定的角度稱為步距角。 5. 步進電機自身的噪聲和振動較大，帶慣性負(fù)載的能力較差。 不同類型步進電機其工作原理、驅(qū)動裝置也不完全一樣，但其工作過程基本是相同的。圖中所示的步進電機為 A、 B、 C三相控制繞組，故稱為三相步進電機。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，并對齊，圖 (a),因轉(zhuǎn)子只受到徑向力而無切向力，故轉(zhuǎn)矩為零，轉(zhuǎn)子被自鎖在這個位置 ； 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’對齊，在電磁力矩的作用下使轉(zhuǎn)子沿逆時針方向轉(zhuǎn)過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，由于電機繞組是電感性元件，磁場的消失或建立均需一定時間，因此， 切換期間容易使電機產(chǎn)生失步 。三相六拍工作方式除具有三相雙三拍的特點外，還可使步進電機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 ： 因為每通電一次（即運行一拍），轉(zhuǎn)子就走一步，各相繞組輪流通電一次，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一個齒距。所以，步距角 θ 對應(yīng)工作臺的移動量便是工作臺的最小運動單位，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。目前我國步進電動機的步距角為 90186。 設(shè)傳動比為 1 靜態(tài)步距角誤差 :從理論上講，每一個脈沖信號應(yīng)使電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過相同的步距角。時，將有最大靜轉(zhuǎn)矩。 使用步進電機時，一般電動機軸上的 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL=(～ )Tmax，啟動轉(zhuǎn)矩 Ts總是小于最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩 Tjmax。 對于某一頻率。 ?st的大小與驅(qū)動電路和負(fù)載大小有關(guān)。 ? 步進電動機的型號表示方法舉例如下（不同生產(chǎn)廠家其表示方法也有所不同） ? 反應(yīng)式步進電動機 :（如 150BF/BC003） ? 混合式步進電動機 :（如 42BYG008：四相永磁感應(yīng)式步進電動機） ? 永磁式步進電動機 : 勵磁繞組相數(shù)或代號 永磁式步進電動機 BY 電動機外徑 （ mm） 勵磁繞組相數(shù)或代號 混合式 （ 永磁感應(yīng)式 ） 步進電動機 BYG 電動機外徑 （ mm） 勵磁繞組相數(shù)或代號 反應(yīng)式步進電動機 BF 電動機外徑 （ mm） 5）步進電動機技術(shù)指標(biāo)實例 90 BYG 2 50 A 機座號 混合式 相數(shù) 轉(zhuǎn)子齒數(shù) 派生代號 （外徑） mm 步進電動機 混合式步進電機（兼有永磁式和反應(yīng)式兩種步進電機的特點）。 （ a）振蕩 步進電動機的振蕩現(xiàn)象主要發(fā)生于： （ 2）步進電動機的振蕩、失步及解決方法 步進電動機工作在低頻區(qū)； 步進電動機工作在共振區(qū)； 步進電機突然停車時。步進電動機的 固有頻率 ?(振蕩頻率 ) 可由下式求出： 振蕩失步的過程 可描述如下：在第一個脈沖到來后，轉(zhuǎn)子經(jīng)歷了一次振蕩。 （ b）失步 步進電動機的失步原因有兩種： ? 第一種是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速慢于換相速度 。 驅(qū)動電源按供電方式分類， 有：單電壓供電、雙電壓供電、調(diào)頻調(diào)壓供電 ；按功率驅(qū)動部分所用元件分類，有 大功率晶體管驅(qū)動、快速晶閘管驅(qū)動、可關(guān)斷晶閘管驅(qū)動、混合驅(qū)動。 CCW： 反轉(zhuǎn)信號，每個脈沖使電機反向轉(zhuǎn)動一步。 高有效時，把所有控制信號的負(fù)端連在一起作為信號地， 低有效時，把所有控制信號的正端連在一起作為信號公共端。 步進電機的控制方法可歸納為兩點： 驅(qū)動電源主要包括 脈沖發(fā)生器 （變頻信號源）、 環(huán)形分配器 （又稱脈沖分配器）和 功率放大器 幾個基本部分。 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電動機的理想脈沖分配器，通過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電機，可以選擇以下不同的工作方式。選用對 四相步進電動機進行八拍方式控制 ，所以 7均接高電平。 8051 系列 單片機 A相驅(qū)動 B相驅(qū)動 C相驅(qū)動 D相驅(qū)動 E相驅(qū)動 圖 312 用軟件實現(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)部由七個硅 NPN 達林頓管組成的驅(qū)動芯片。 功率放大器的輸出直接驅(qū)動電動機的控制繞組，因此功率放大電路的性能對步進電動機的運行狀態(tài)有很大影響。 常用于驅(qū)動電流較小的伺服步進電動機。 前面介紹的雙電壓功放能使流入電動機的電流有較好的上升沿和幅值，提高了電動機的高頻工作能力。 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 步進電機與微機 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 步進電機與微機 接口電路之一