第四讲 步进电动机

知识点：步进电动机结构
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步进电动机结构
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步进电动机结构
三相磁阻式步进电动机模型的结构示意图如图5-7所示。它的定、转子铁心都由硅 钢片叠压而成。定子上有六个磁极，每两个相对的磁极上有同一相控制绕组，同一
相控制绕组可以并联或串联；转子铁心上没有绕组，只有四个齿，齿宽等于极靴宽。
知识点：步进电动机工作原理
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本章小结
11、步进电机的三相双三拍通电方式是： A AB-BC-CA-AB B AB-BA-CB-AC C BA-CA-BC-AB D AB-CA-AB-BC 12、步进电机的拍数越多，步距角越（ ），动稳定区就越接近静稳定区。 A大 B小 C快 D慢 13、步进电机三相单双六拍运行时步距角为（ ） A 20° B 1.5° C 40°D 50° 14、增加（ ）和转子的齿数可以减小步距角 A拍数 B 绕组 C 电极 D 电压 15、混合式步进电机也称为（ ）式步进电机 A感应 B 步进 C 步距角 D 混合 二、填空题 1、对伺服电动机的基本要求是______________ 、 ______________和_______ _______ 2、直流伺服电动机的励磁方式有_______和_______两种。
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步进电动机工作原理
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步进电动机工作原理
三相磁阻式步进电动机的工作原理图如图5-8所示。
上面的通电方式的特点是，每次只有一相控制绕组通电，切换 三次为一个循环，称为三相单三拍控制方式。
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步进电动机工作原理
设转子齿数为Zr，转子转过一个齿距需要的拍数为N，则步距角为:
每输入一个脉冲，转子转过 转，若脉冲电源的频率为f，则步进电动机转速为
习题
一、单选题 1、伺服电动机不仅具有起动和停止的伺服性，而且还须具有（ ）的大小和方 向的可控性 A 转速 B 定子 C 转子 D 绕组 2、交流伺服电机通常转子采用空心杯结构，并且转子电阻较大是因为_ 。 A 减小能量损耗 B 克服自转,减小转动惯量,消除剩余电压 C 改善机械特性的非线性 D 提高转速 3、（ ）控制时，直流伺服电动机的机械特性和调节特性都是线性的。 A 电压 B电流 C 电枢 D 电阻 4、 ( )控制时，直流伺服电动机的调节特性不是线性的。 A 电压 B电流 C 电枢 D 磁场 5、交流伺服电动机的稳定性高是指随（ ）的增加而均匀下降。 A 绕组 B 电压 C电流 D 转矩
知识点：打印机中步进电机的 常见故障排查
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打印机中步进电机的常见故障排查
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打印机中步进电机的常见故障排查
步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，
步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。
步进电机可分为反应式步进电机（简称VR）、永磁式步进电机（简称PM）和
步进电机可分为反应式步进电机（简称VR）、永磁式步进电机（简称PM） 和混合式步进电机（简称HB）。
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步进电机的控制
步进电机的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。其基本原 理作用如下： (1)控制换相顺序 通电换相这一过程称为脉冲分配。例如：三相步进电机的三拍工作方
式， 其各相通电顺序为A-B-C-D,通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制
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本章小结
6、某五ห้องสมุดไป่ตู้步进电机在脉冲电源频率为2400Hz时，转速为1200rpm，则可知此时 步进电机的步距角为( )。 A、1.5° B. 3° C. 6° D. 4° 7、某步进电机转子40齿，拍数为6，通电频率400HZ，则步距角为（ ）,转速 为（ ）。 A：100r/min B：12.5r/min C：5° D：1.5° 8、步进电动机是将电脉冲信号转换为相应的（ ）的一种特殊电机 A 角位移或直线位移 B 磁场 C 转速 D 转矩 9、步进电机它可以在开环系统中在很宽的范围内通过改变（ ）来调节电机的 转速 A 电压 B 电流 C 脉冲的频率 D 电阻 105、步进电机按三相单三拍运行时θ =（ ） A 20° B 30° C 40°D 50°
可见，磁阻式步进电动机的转速取决于脉冲频率、转子齿数和拍数，与电压和 负载等因素无关。在转子齿数一定时，转速与输入脉冲频率成正比，与拍数成反比。
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步进电动机工作原理
图5-9所示的步进电动机的齿距角为9º ，采用三相单三拍通电时，通电方式循环一轮 需要三拍，则步距角θb为3º ，我们也可由步距角计算公式计算得出步距角为
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本章小结
13、单三拍：单是指每次只有（ ）相绕组通电，三拍是指经过（ ）次切换控 制绕组的电脉冲为一个循环。 14、双三拍：双即每次有（ ）相绕组通电。六拍：是指经过（ ）次切换控制 绕组的电脉冲为一个循环。 15、步进电动机的种类很多主要有（ ）式、（ ）式、和（ ）式
混合式步进电机（简称HB）。
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打印机中步进电机的常见故障排查
打印机步进电机的制造精度较高，其故障主要表现为不进纸。判断该类电机 是否损坏，可采用以下方法： 1. 根据步进电机上所标注的阻值测量其电阻。 2. 测量时可先用万用表将引线分为两组(各引线相通的为一组)，再用测电阻 的方法找出每一组的中心抽头端，中心端应对其他两端等电阻且与标注电阻值相 符。 3. 用步进电机上所标注的电源电压(或电路中电机的工作电压)进行试验。 4. 有的步进电机具有两个相同的绕组，但无中心抽头端。
A,B,C,D相的通断。
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步进电机的控制
(2)控制步进电机的转向 如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电换相，则
电机就反转。
(3)控制步进电机的速度 如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一 步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。调整单片机发出的脉冲频率， 就可以对步进电机进行调速。
设控制脉冲的频率为f，则转子转速为
如果采用三相六拍通电时，步距角为
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步进电动机工作原理
设控制脉冲的频率为f，则转子转速为
转子转过一个齿距所需的运行拍数取决于电机的相数和通电方式，增加 相数也可以减小步距角。但相数增多，所需驱动电路就越复杂。常用的步 进电机除了三相以外，还有四相，五相和六相。
知识点：主要技术指标和运行特性
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步距角和静态步距误差 最大静转矩 矩频特性 起动频率和连续运行频率
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步距角和静态步距误差
步距角也称为步距，是指步进电动机改变一次通电方式转子转过的角度。步 距角与定子绕组的相数、转子的齿数和通电方式有关。
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最大静转矩
步进电动机的静特性，是指步进电动机在稳定状态（即步进电动机处于通电 状态不变，转子保持不动的定位状态）时的特性，包括静转矩、矩角特性及静 态稳定区。静转矩是指步进电动机处于稳定状态下的电磁转矩。
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矩频特性
当步进电动机的控制绕组的电脉冲时间间隔大于电机机电过渡过程所需的时 间，步进电动机进入连续运行状态，这时电动机产生的转矩称为动态转矩。步进 电动机的动态转矩和脉冲频率的关系称为矩频特性。
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起动频率和连续运行频率
步进电动机起动频率fst是指在一定负载转矩下能够不失步起动的最高脉冲
频率。fst的大小与驱动电路和负载大小有关。步距角θb越小，负载越小，则起
知识点：本章小结
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本章小结
本章介绍了伺服电动机和步进电动机两种特殊电机的结构 特点、工作原理、性能特点以及电气控制线路的维修等内容。 掌握特殊电机及其控制线路的基本知识、基本原理及应用维修 方法，为进一步学习电力拖动技术、电气控制设备的安装及其
应用奠定坚实的基础。
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本章小结
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本章小结
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本章小结
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本章小结
3、直流伺服电动机的控制方式有_______和_______ 两种． 4、交流伺服电动机的控制方式有_______和_______两大类。 5、伺服电机又称（ ）电机，在自动控制系统中作为（ ）元件。它将输入的 电压信号变换成（ ）和( )输出，以驱动控制对象。 6、交流伺服电机的转子电阻一般都做得较大，其目的是使转子在转动时产生 （ ），使它在控制绕组不加电压时，能及时制动，防止自转。 7、伺服电机的结构及原理类似单相电机。不同处在于是否有（ ）。 8、交流伺服电机和测速发电机的（ ）电阻均较大 9、对一台结构已确定的步进电机，改变_ 可以改变其步距角。 10、某步进电机采用6拍供电，电源频率为400HZ，转子齿数为40齿，则步距角 为_____,转速为 11、三相六拍供电时步距角（ ），运行平稳，起动转矩（ ），经济性较好 12、步角距是指步进电机每次切换控制绕组脉冲时，转子（ ）。
动频率越高。 步进电动机连续运行频率f是指步进电动机起动后，当控制脉冲连续上升 时，能不失步运行的最高频率，负载越小，连续运行频率越高。在带动相同负 载时，步进电动机的连续运行频率比起动频率高得多。
知识点：步进电机的控制
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步进电机的控制
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步进电机的控制
步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号， 步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。