兰州交通大学：《机电传动控制》课程教学资源（课件讲稿，打印版）第五章 控制电动机

第五章控制电动机 5.1步进电动机 5.2直流伺服电动机 5.3交流伺服电动机 5.4力矩电动机 5.4直线电动机

5.1步进电动机 是一种将电脉冲信号转换成机械位移的机电执行元件。 角位移 输入脉冲个数 定子绕组电流变花和频 运行速度 输入脉冲频率 率的关系 步进电动机的分类： 反应式 快速 工作原理 输出转 永磁式 矩大小 混合式 功率 励磁相数 二、三、四、五、六、八相等

转子：由转子铁心、转轴等 组成。转子铁心是由硅钢片或 软磁材料叠压而成的齿形铁心。 转子齿的个数称为齿 数，用Z表示

二、步进电动机的工作原理 给某相绕组通电前，转子在 转子齿偏离定子齿一个角度的位 置。 绕组通电后，由于励磁磁通力图沿磁阻最 小路径通过，因此对转子产生电磁吸力，迫使 转子齿转动，当转子转到与定子齿对齐位置时 因转子只受径向力而无切线力，故转矩为零， 转子被锁定在这个位置上。 储齿是促使步进电机旋转的根本原因

工作原理 A相通电状态 B相通电状态 C相通电状态 A相通电状态 结论： 通电顺序为A一B--C--A时 转子按顺时针方向一步一步转 动。LNT11-2.SW阻

工作原理 A相通电状态 C相通电状态 B相通电状态 A A A 结论： A相通电状态 通电顺序改为A一C一B A,时，转子按逆时针方向一步 一步转动。 改变通电顺序即改变转子旋转方向

三、步进电动机的通电方式 所有步进电动机都有三种通电方式。以三相电动 机为例 1.单相通电方式（单3拍） 正转：A一B一C一A 反转：A一C一B-A 2.单、双相工作方式(6拍) 正转：A-AB-B-BC-C-CA-A 反转：A-CA-C-BC-B-AB-A 3.双相工作方式（双3拍） 正转：AB-BC-CA-AB 反转：AC-CA-BC-AC

四、步进电动机的步距角与转速 1.步距角 步距角：由一个通电状态改变到下一个通电状态时，电动机 转子所转过的角度。 B=360°/ZKm 由此可见，步进电动 机的转子齿数Z和定子相 其中：Z一转子齿数 数m愈多，步距角愈小， m一定子绕组相数 控制越精确。 K一通电系数1、2

如：二相步进电动机的Z=100,单拍运行时，其步距角 若按单、双通电方式运行时，步距角 360° =2×2×100 =0.9°

2.速度 当定子控制绕组按着一定顺序不断地轮流通电时，步进 电动机就持续不断地旋转，转速n(r/min)与输入脉冲的频 率fH☑)的关系。 2πf ng0-0-02 60 2π 2π