82步进电机及其工作原理

步进电机工作原理步进电机外形结构常见步进电机外形构造步进电机内部结构步进电机内部结构步进电机的内部构造步进电机分类按照力矩产生原理分类——激磁式反应式混合式按照定子数目分类——单定子双定子多定子按照定子励磁相数分类——三相四相五相六相按照各相绕组的分布规律分类——径向分相(垂轴式)轴向分相(顺轴式)三段式（三定子）轴向分相步进电机1－线圈2－定子3－转子单段反应式步进电机单段反应式步进电机的工作原理——内部结构AABBCC反应式步进电机的内部结构横剖面示意图ABCABCNSA相定子绕组通电形成磁场单段反应式步进电机的工作原理——磁场形成步进电机节拍运动动画单段反应式步进电机的工作原理——节拍运动动画AA12AA1243步距角：步进电机的定子绕组每改变一次通电状态，转子转过的角度称步距角。单相轮流通电（M相单M拍）顺时针轮回A→B→C→A逆时针轮回A→C→B→A双相轮流通电（M相双M拍）顺时针轮回AB→BC→CA→AB逆时针轮回BA→AC→CB→BA单双相轮流通电（M相2M拍）顺时针轮回A→AB→B→BC→C→CA→A逆时针轮回A→AC→C→CB→B→BA→A单段反应式步进电机的工作原理——定子的通电方式单段反应式步进电机的工作原理——两转子齿AA12ABB12AAC1260°BCC12单段反应式步进电机的工作原理——两转子齿定子通电顺序：A→B→C→A转子旋转方向：顺时针步距角：b=60θ°ACC12AA12BBC1260°AAB1260°单段反应式步进电机的工作原理——两转子齿定子通电顺序:A→C→B→A转子旋转方向：逆时针步距角：b=60θ°AABB12ABBCC1260°AABBC1260°AABCC1260°单段反应式步进电机的工作原理——两转子齿定子通电顺序：AB→BC→CA→AB转子旋转方向：顺时针步距角：b=60θ°单段反应式步进电机的工作原理——两转子齿定子通电顺序：BA→AC→CB→BA转子旋转方向：逆时针步距角：AABCC1260°AABB12ABBCC1260°AABBC1260°b=60θ°AA12AABB1230°ABB1230°AABCC1230°BCC1230°ABBCC12单段反应式步进电机的工作原理——两转子齿定子通电顺序：A→AB→B→BC→C→CA→A转子旋转方向：顺时针步距角：b=30θ°ACC1230°AABCC12AA12ABBCC12BBC1230°AABBC1230°单段反应式步进电机的工作原理——两转子齿定子通电顺序：A→AC→C→CB→B→BA→A转子旋转方向：逆时针步距角：b=30θ°单段反应式步进电机的工作原理——四转子齿定子通电顺序：A→B→C→A转子旋转方向：逆时针步距角：AA1243ABB4231AAC423130°BCC423130°b=30θ°单段反应式步进电机的工作原理——四转子齿定子通电顺序:A→C→B→A转子旋转方向：顺时针步距角：ACC132430°AA1243BBC132430°AAB1324b=30θ°单段反应式步进电机的工作原理——四转子齿定子通电顺序：AB→BC→CA→AB转子旋转方向：逆时针步距角：AABB1324ABBCC1324AABBC132430°AABCC1324b=30θ°单段反应式步进电机的工作原理——四转子齿定子通电顺序：BA→AC→CB→BA转子旋转方向：顺时针步距角：AABCC132430°AABB1324ABBCC1324AABBC1324b=30θ°单段反应式步进电机的工作原理——四转子齿定子通电顺序：A→AB→B→BC→C→CA→A转子旋转方向：逆时针步距角：AA4231AABB1324ABB423115°AABCC132415°BCC423115°ABBCC132415°b=15θ°单段反应式步进电机的工作原理——四转子齿定子通电顺序：A→AC→C→CB→B→BA→A转子旋转方向：顺时针步距角：ACC132415°AABCC132415°AA1243ABBCC1324BB1324C15°AABBC132415°b=15θ°步距角：步进电机的定子绕组每改变一次通电状态，转子转过的角度称步距角。♠转子齿数越多，步距角越小♠定子相数越多，步距角越小♠通电方式的节拍越多，步距角越小bθbθbθb360θ=m*Z*C°式中：m－定子相数Z－转子齿数C－通电方式C=1单相轮流通电、双相轮流通电方式C=2单、双相轮流通电方式AA12AA1243常用步进电机的步距角常用步进电机的定子绕组多数是三相和五相,与此相匹配的转子齿数分别为40齿和48齿，即有三相步进电机：五相步进电机：b360360θ=3(1.5)m*Z*C3*40*1(2)°°°°b360360θ=1.5(0.75)m*Z*C5*48*1(2)°°°°AA12AA1243转子转动的原因分析转子转动的原因分析AABBCCABBCC步进电机的实际结构步进电机的实际结构AABBCC47°50°A相各齿对齐时,B相转子齿错位3°步进电机展开结构实际步进电机转动的模拟♠控制输入给步进电机的脉冲数目可以控制步进电机的角位移bΦ=Nθ结论♠控制输入给步进电机的脉冲的频率可以控制步进电机的转速♠控制步进电机定子绕组的通电顺序可以控制步进电机的转动方向b36060f60fθ60fmZCn==360360mZC°°°