步進(jìn)電機(jī)ppt課件-文庫吧資料
2025-05-07 03:12本頁面
【正文】 號(hào) 為 負(fù) ， T 止 T 止 T 通 TT 止 T T T 止 ，續(xù) 流1 3 4 3R D U D L? ? ? ? ? ?L， LR第六章 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制 ?由于電流在工作中恒定，所以在很大頻率范圍內(nèi)輸出轉(zhuǎn)矩恒定。 三、單 電壓恒流驅(qū)動(dòng) PNP T T2開關(guān)狀態(tài) T3放大狀態(tài) 40 .7DWUIR??T T2開關(guān)狀態(tài) T3放大狀態(tài) eI R?PNP 高低壓驅(qū)動(dòng)（兩個(gè)電源電壓供電 ） 高壓電源 UH： 80150V 低壓電源 UL： 510V 值得注意的是：在單電壓驅(qū)動(dòng)中，控制信號(hào)時(shí)步進(jìn)電機(jī)一相所需的方波信號(hào)。 ?這種電路在高頻時(shí)，負(fù)載能力差。） 單電壓驅(qū)動(dòng) 第六章 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制 導(dǎo)通時(shí)，電壓平衡方程為： 1110 , ( 1 )L LtLLdiU i R L EdtEUieRR???? ? ? ? ?????假 設(shè) 電 機(jī) 堵 轉(zhuǎn) ， 解 方 程 得 ：其 中 ， 電 氣 時(shí) 間 常 數(shù)U/RL i1 t LT關(guān)斷時(shí)，電壓平衡方程為： 222100 , Ltdii R L EdtEi i e ??? ? ? ? ???假設(shè) 解方程得： i1 i2 t 第六章 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制 ?在導(dǎo)通期間，其電流的平均值： 1 0 11 TI i d tTT? ?其中， 為繞組導(dǎo)通時(shí)間。 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn) ?各相繞組都是開關(guān)工作，即脈沖式供電 ?各相繞組都是繞在鐵芯上的線圈，所以都有較大的電感，繞組通電時(shí)電流上升受到限制，影響繞組電流的大?。ㄐ枰獪p小 TL） ?繞組斷電時(shí)，電感將維持繞組中的已有電流不能突變，使繞組中的電流不能立即截止，為了使電流盡快衰減，必須設(shè)計(jì)續(xù)流回路。 ?多相激勵(lì) ?變頻變壓阻尼 ?細(xì)分阻尼 ?反相阻尼 頻率 力矩 NM 200 300 矩頻特性曲線 步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性 3）丟步的原因 a. 轉(zhuǎn)子的速度慢于定子磁場的旋轉(zhuǎn)速度，即換相頻率太快 b. 轉(zhuǎn)子的速度快于定子磁場的旋轉(zhuǎn)速度，即定子通電的時(shí)間太長，能量過剩，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生振蕩 矩角特性曲線 失調(diào)角 電磁轉(zhuǎn)矩 穩(wěn)定區(qū)域 平衡點(diǎn) OA 步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性 步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性 五、脈沖頻率對(duì)運(yùn)行的影響 (a)脈沖頻率很低 (b)脈沖頻率增高 (c)脈沖頻率很高 圖 脈沖信號(hào)的畸變 圖 步進(jìn)電機(jī)的速度轉(zhuǎn)矩特性（頻率特性、動(dòng)態(tài)特性曲線） 這個(gè)特性曲線對(duì)電機(jī)而言不是固定的，隨著負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和 驅(qū)動(dòng)電路的方式的不同，啟動(dòng)區(qū)和旋轉(zhuǎn)區(qū)會(huì)大幅度發(fā)生變化 步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 環(huán)形分配器 A相驅(qū)動(dòng)電路 B相 驅(qū)動(dòng)電路 C相 驅(qū)動(dòng)電路 步進(jìn)電機(jī) 方向電平 脈沖信號(hào) 復(fù)位 環(huán)形分配器的作用：把脈沖信號(hào)按狀態(tài)轉(zhuǎn)換表的狀態(tài)順序產(chǎn)生各相的控制信號(hào)，每來一個(gè)脈沖，環(huán)形分配器就轉(zhuǎn)換一次，因此步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速、正反轉(zhuǎn)、起停完全取決于脈沖的頻率和有無。11 A c a a??相通電：二、 運(yùn)行狀態(tài)（有載） 通電順序是 ABCA 1 2 1 2 1 2 1a b b c c a a??? ? ? ? ? ? 步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性 失調(diào)角 電磁轉(zhuǎn)矩 穩(wěn)定區(qū)域 平衡點(diǎn) 啟動(dòng)最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩 三、忽略了慣性，啟動(dòng)時(shí)的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩 步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性 思考題： ?步距角小、最大靜轉(zhuǎn)矩大的步進(jìn)電機(jī)，啟動(dòng)頻率和運(yùn)行頻率高？ ?負(fù)載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)電機(jī)啟動(dòng)頻率和 運(yùn)行頻率有什么影響？ 圖 . 步進(jìn)特性 四、 步進(jìn)電機(jī)的振蕩、丟步、阻尼方法 1）振蕩原因 ?單步運(yùn)行 ?步進(jìn)電機(jī)的換相頻率和轉(zhuǎn)子的特征頻率相等 ?步進(jìn)電機(jī)突然停車 在停止點(diǎn)的前后，往往存在振蕩， 這不但產(chǎn)生噪聲和振動(dòng) ， 還可能帶來失步 。 螺距越小，加在電機(jī)上的負(fù)載力矩越小。 步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)特性 矩角特性曲線 失調(diào)角 電磁轉(zhuǎn)矩 穩(wěn)定區(qū)域 平衡點(diǎn) 靜態(tài)矩角特性曲線 步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)特性 一、 穩(wěn)定平衡區(qū)和穩(wěn)定平衡點(diǎn) 假設(shè)轉(zhuǎn)子齒數(shù) z，最大靜轉(zhuǎn)矩 Timax，負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL，則靜態(tài)位置誤差 θe L m a x1 Lm a xsin( )sin ( )ieieT T zTTz???????減小靜態(tài)位置誤差的方法： ?選用不同電機(jī)即改變電機(jī)的轉(zhuǎn)子的齒數(shù) z； ?不同的激勵(lì)方法改變 Timax ?使用減速裝置連接負(fù)載和電機(jī)改變 TL ? ? 二、最大靜轉(zhuǎn)矩對(duì)靜態(tài)位置誤差的影響 步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)特性 激勵(lì)方案的選擇 A m a xB m a xC m a xA B A B m a xB C B C m a xC A A C m a xsi n( )2si n( )34si n( )3si n( )3si n( )5si n( )3iiiiii
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