两相混合式步进电机及其驱动技术..55页PPT
步进电机及驱动器原理知识【知识讲解】课件
步进电机在医疗设备领域的应用逐渐增多，如手 术机器人、诊断设备和康复设备等。
智能家居
步进电机在智能家居领域的应用也日益广泛，如 智能门锁、智能窗帘和智能照明等。
无人机和机器人
步进电机在无人机和机器人领域的应用也取得了 重要进展，如飞行控制系统和机械臂等。
对未来发展的展望
1 2 3
创新驱动 未来步进电机的技术发展将更加依赖于创新驱动， 包括新材料、新工艺和新技术的应用。
在机器人领域的应用
关节驱动
步进电机常用于机器人的 关节驱动，实现机器人的 各种复杂动作和姿态。
移动机构
步进电机可以驱动机器人 的移动机构，实现机器人 在各种地形和环境中的稳 定行走。
操控手部
步进电机可以用于机器人 的手部操作，实现抓取、 搬运和操作等动作的精确 控制。
在其他领域的应用
医疗器械
航空航天
查并紧固相关部件。
过热或冒烟
可能是由于电机过载、电源电 压过高或驱动器故障，需要检 查电机负载、电源电压和驱动 器状态。
噪声或异响
可能是由于轴承磨损、齿轮损 坏或其他机械故障，需要检查 并更换相关部件。
不通电或无响应
可能是由于电源故障、接线不 良或驱动器故障，需要检查电
源、接线和驱动器状态。
05
步进电机发展趋势
驱动器的选择
根据电机类型选择
不同类型的步进电机需要选择相 应的驱动器，例如直流步进电机 需要选择直流步进电机驱动器， 交流步进电机需要选择交流步进
电机驱动器。
根据控制系统选择
不同的控制系统需要选择相应的 驱动器，例如PLC控制系统需要 选择与PLC控制系统兼容的驱动
器。
根据性能要求选择
二相混合式步进电机
两相混合式步进电机的工作过程
当两相控制绕组按AA BB或BB AA的次序轮流通电，侮拍只有一相绕组通电，四拍构成一个循环。当控制绕组 有电流通过时，便产生磁动势，它与永久磁钢产生的磁动势相互作用，产生电磁转知，使转子产生步进运动。
当A相绕组通电时，在转子N极端磁极1上的绕组产生的S磁极吸引转子N极，使得磁极1下是齿对齿，磁力线由 转子N极指向磁极1的齿面，磁极5下也是齿对齿，磁极3和7是齿对槽。由于两段转子铁芯上的小齿相互错开半个 齿距，在转子S极端，磁极1'和5’产生的S极磁场，排斥转子S极，与转子正好是齿对槽，磁极3’和7’齿面产生 N极磁场，吸引转子S极，使得齿对齿。
谢谢观看
混合式步进电机系统的性能很大程度取决于控制器的优劣，从前述可以看到步进电机主要有开环、闭环、矢 量和智能控制等控制方式。开环控制使用方便，系统构成简单且成本低，在精度要求不太高的场合有着广泛的应 用，至今也没有合适的替代产品。但如前所说，这种方式存在一个振荡的区域，尤其是低速运行时接近电机的共 振区，此时振动和噪声都比较大。但是对开环控制的改进也是不断地在进行中，自1975年美国学者erickson首次 在美国增量运动控制系统及器件年会上提出了步进电机步距角细分的控制方法后[ysl，随着微电子和电力电子技 术的发展，当前世界上混合式步进电机新技术正处在高速的发展之中，智能控制的V}想进入了步进电机的驱动控 制领域，还出现了具有实时可变的细分一功能驱动控制电路。通过这些年的发展，步进电机控制方式逐渐形成了 升频升压控制，恒流斩波控制，细分控制，矢量控制，位置、速度反馈控制等控制方式，但是新型控制方式的运 用还不成熟，也没有出现相关产品，而国内虽然研究上取得很大进步但不管是控制器还是控制软件上看，和国外 还有一定的差距。
步进电机及其工作原理 ppt课件
△A
△B
△C
QA R
CP
QA S
DA
QB R
CP
QB S
DB
QC R
CP
QC S
DC
△X
复位
环行分配器的工作原理
三相单三拍工作方式：A→B→C→A 当QA有输出ΔA，就使步进电机的A相通电， 当QB有输出ΔB，就使步进电机的B相通电， 当QC有输出ΔC，就使步进电机的C相通电。
A
A
1
1
4
2
2
3
A
A
步进电机节拍运动动画
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。
单段反应式步进电机的工作原理 —— 定子的通电方式
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
轴向分相 (顺轴式)
1－ 线圈 2－ 定子 3－转子
三段式（三定子）轴向分相步进电机
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
A
C
B
B
C
A
反应式步进电机的内部结构横剖面示意图
单段反应式步进电机的工作原理 —— 磁场形成
A
C
N
B
C
B
S
A
A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 —— 节拍运动动画
定子通电顺序： A→AC→C→CB→B→BA→A
转子旋转方向： 顺时针
二相混合式步进电机驱动电路
二相混合式步进电机驱动电路嘿，今天咱们聊聊二相混合式步进电机驱动电路，乍一听有点高大上是吧？别怕，咱慢慢捋，保证让你听得懂、看得明白，甚至能感叹一下“哦，原来是这么回事！” 咱得弄明白，步进电机是什么玩意儿。
其实吧，它就是一种特别有意思的电机，每转一小步就停下，再转一小步再停下。
你说说，这么“精确”的控制，用它来做什么？嘿，简单啊，很多精密的设备上，像打印机、数控机床、3D打印机啥的，都在用步进电机。
就是为了让它们每一步都不偏离目标，转得稳稳当当。
那么问题来了，既然步进电机这么牛逼，它是怎么转的呢？嘿，这就是今天要说的重点——二相混合式步进电机驱动电路。
听起来是不是很复杂，感觉脑袋都大了？不过你放心，咱一步步拆开，慢慢跟你说。
这二相混合式步进电机，是啥意思？通俗点讲吧，二相就是指电机的两个线圈，咱可以通过给它们加电流来让电机一步一步地转动。
想象一下，像是两个人拉着绳子往不同方向牵引，电流就相当于这个“拉绳”的力量，它控制着电机每次精确地转动。
不过光有电流可不行啊，咱还得有个聪明的“指挥官”，才能确保电机按计划走。
不然的话，这电机的步伐就可能一会儿快一会儿慢，甚至有可能绕着圈子走。
就是因为这个原因，咱们才有了“驱动电路”这种玩意儿。
驱动电路的作用呢，就是给电机提供所需的电流，确保每一步都按时按点、稳稳当当地走。
简单来说，它就是电机的大脑，指挥着电流的走向，让电机按照预定的方式、方向转动。
你想啊，如果没有一个精确的控制，电机怎么可能在各种高要求的场合中发挥作用？要知道，步进电机可不是什么普通的玩意儿，它的每一步都得特别精准，偏差一点都不行。
比如，你要让步进电机转动某个角度，如果它转得不精确，那就可能导致整个设备的精度出问题，结果可就麻烦了。
所以，步进电机的驱动电路，必须得有足够的“智慧”，才能确保电机按照要求一步一步地走。
再来说说，为什么要用二相混合式的驱动电路呢？你看，二相步进电机一般就有两个绕组，分别负责两个方向的电流流动。
步进电动机课件ppt
描述了步进电动机转速与输入脉冲频率之间的关系，也称动态机械特性。
03
CATALOGUE
步进电动机的控制方法
开环控制
脉冲控制
通过控制脉冲的数量和频率来控 制步进电动机的旋转角度和速度
。
方向控制
通过控制脉冲的顺序来控制步进电 动机的旋转方向。
步进模式
通过控制脉冲的数量来控制步进电 动机的旋转步数和位置。
软件细分
通过在软件中设置细分参数对步进电动机进行细 分控制，以实现更精细的控制。
自动细分
通过自动调整细分参数，以实现最佳的控制效果 。
04
CATALOGUE
步进电动机的驱动电路
单电压驱动电路
电阻分压器
通过电阻分压器将电源电压分成适当的电压，为步进电动机的各 相绕组提供驱动信号。
环形分配器
将驱动信号分配给各相绕组，使各相绕组按顺序通电或同时通电。
高精度化
为了满足高精度加工和测量需求，步进电动机的精度不断提高。
多样化
不同类型的步进电动机不断涌现，以满足不同领域的需求。
技术瓶颈与挑战
控制精度
步进电动机的控制系统对精度影响较大，如何提高控制精度是当前 面临的一个难题。
可靠性
由于步进电动机的运行速度较高，对其可靠性和稳定性要求也较高 ，如何保证长时间稳定运行也是一个挑战。
自动化生产
步进电动机可用于驱动自动化生产线上的机械臂、传送带等设备，提高生产效率 。
质量控制
步进电动机可用于控制机器视觉系统，对生产线上的产品进行质量检测和筛选。
在打印机等办公设备中的应用
打印机
步进电动机在打印机中用于控制打印头的移动，实现高精度 的打印效果。
复印机
两相混合式步进电机驱动器
两相混合式步进电机驱动器SD-2H044MA概述 DescriptionsSD系列步进电机及驱动器是由本公司最新推出的高科技产品。
随着电子技术的高速发展，电子产品的工艺和性能也不断更新和提高，本产品采用超大规模的硬件集成电路，具有高度的抗干扰性及快速的响应性，从根本上解决了传统步进电机低速爬行、存在共振区、噪音大、高速力矩小、启动频率低及驱动器可靠性差等缺点。
特点 Features●先进的双极性恒流斩波驱动技术。
●高速力矩输出提高40％，避免丢步（空载启动速度达300～420r/min）最高转速达3500 r/min。
●灵活的输出电流设定，适配不同型号电机，同时具备自动半电流功能，减少电机发热。
●最大128细分设定，满足各种机械传动，而且不影响其输出力矩。
●输入脉冲模式设定及高低电平设定，便于用户使用。
●保护功能全：输入电源过压、欠压、输出过流、相间短路、驱动器高温等报警保护功能。
●电机低速无爬行现象，噪音小，无共振区。
性能指标 Mechanical Dimensions电气性能（环境温度Tj＝25ºC时）输入电源24～50V直流电源供电，容量：不小于200VA。
典型值：DC36V输出电流 1.13A～4.25A，8档可调，分辨率0.41A。
驱动方式双极恒流PWM驱动输出。
绝缘电阻常温常压下＞500MΩ。
绝缘强度常温常压下500V/分钟。
重量约300克。
细分设定表SW5 SW6 SW7 SW8 每转脉冲步距角SW5 SW6 SW7 SW8 每转脉冲步距角OFF ON ON ON 400 0.900 ºOFF ON OFF ON 6400 0.05625 ºON OFF ON ON 800 0.450 ºON ON OFF OFF 8000 0.045ºON ON ON OFF 1000 0.360 ºOFF ON OFF OFF 10000 0.036 ºOFF OFF ON ON 1600 0.225 ºON OFF OFF ON 12800 0.028125 ºOFF ON ON OFF 2000 0.180 ºON OFF OFF OFF 20000 0.018 ºON ON OFF ON 3200 0.1125 ºOFF OFF OFF OFF 25000 0.0144 ºON OFF ON OFF 4000 0.090ºOFF OFF OFF ON 25600 0.014063 ºOFF OFF ON OFF 5000 0.072 º适配电机：39BYG / 42BYG / 57BYG / 60BYG安装尺寸图33.5mm9.5mm104mm 120mm5mm92mm25mm27mm112mmΦ3.5mm80mm。
步进电机及其工作原理PPT
转子旋转方向： 顺时针
步距角： θb=15°
A
15° A
A
15° 2
1
C
C
1B
4
4 2
3
C
3
C
1
4
2
3
A
A
A
C
B
15°
A
15°
C
B
C
B
1 2
4
3
1 2
4 3
1
4
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3
B
C
B
B A
制作：张津
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。
A
♠ 转子齿数越多，步距角θ b 越小
1
♠ 定子相数越多，步距角θ b 越小 ♠ 通电方式的节拍越多，步距角 θ b 越小
B
1
2
2
A
A
C
B
2
B A
C
B
B
A
C
B
1 2
1
2
1 2
30°
30°
C A
C
B
C
制作：张津
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： θb=30°
30°
A
A
A
C
C
1
B
1
1
C
A
C
B
2C A
C
B
2
A A
C
B
2
2
1 2
1 2
1
B
步进电机及其工作原理电机的工作原理及特性PPT课件
A 1
2
A A
1
4
2
3
A
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：
θb = 360°
360°
3° (1.5° )
五相步进电机： m * Z * C 3 * 40 * 1(2)
θb =
360°
360°
1.5° (0.75° )
A B
A
C
B
1 2
1 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
60°
B
C
A 60°
C A
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：
60° A
C
1
B
2
C
A
θb = 60°
A
C
B
60°
1 2
B
C
60°
A
1
B
2
B A
A
C
B
1 2
B A
单段反应式步进电机的工作原理 —— 两转子齿
A 1
2 A
步进电机节拍运动动画
A
1
4
2
3
A
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。
单段反应式步进电机的工作原理 —— 定子的通电方式
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
步进电机及驱动器原理知识【知识讲解】课件
应用案例二：机器人
机器人是另一个重要的应用领域。步进电机驱动器通 常用于控制机器人的关节运动，如机械臂、腿部等部位。
在机器人中，步进电机驱动器通过控制脉冲信号的频率 和数量，可以精确控制机器人的运动速度和位置。同时， 步进电机驱动器还具有体积小、重量轻、可靠性高等优 点，因此在机器人领域得到了广泛应用。
合适的驱动器。
驱动器的应用实例
要点一
驱动器的应用实例
步进电机驱动器广泛应用于各种自动化设备中，如数控机 床、机器人、打印机等。
要点二
应用实例解析
以数控机床为例，通过使用步进电机驱动器，可以实现高 精度的加工和准确的定位控制，从而提高加工效率和产品 质量。
03
步进电机驱动器的应用领域与案例分析
应用领域
工作原理
步进电机内部通常由一组带有线圈的转子组成。当线圈接收到一个脉冲信号时，会旋转一个角度，从而带动转子 旋转相应的角度。
步进电机的特点与分类
特点
步进电机具有高精度、高分辨率、高可靠性、低噪声等优点，同时也可以适应高频率的脉冲控制。
分类
根据结构和工作原理的不同，步进电机可分为永磁式、反应式和混合式等多种类型。
设计实例与注意事项
实例1
01 某款步进电机驱动器的设计，采用ULN2003芯片，
实现电机正反转和调速功能。
注意事项1
02 在设计过程中，需要考虑输入电源的稳定性以及过流、
过压等保护措施。
注意事项2
03
在调试过程中，需要观察驱动器的输出波形和电机运
行状态，确保正常运行。
谢谢您的聆听
THANKS
步进电机及驱动器原理知识课 件
CONTENTS
• 步进电机原理及特点 • 步进电机驱动器 • 步进电机驱动器的应用领域与
两相混合式步进电机及其驱动技术PPT课件
精选ppt课件最新
13
5）实际电机的工作原理
1
A•
2
B•
5
•
4
•
3
•
6
•
7
•A
8
•B
1
7
5 定子
N
SS
N
i
图6-4
线圈1、5、3、7串联组成A相绕组；线
圈2、6、4、8串联组成B相绕组。
• 由于同一相绕组两个线圈绕线的方向相反，通过同一电流时所 产 生的磁场方向也相反。
• 电流从相反方向流过同一相绕组产生的磁场方向也相反。
• 转子由两段永磁体组成，一段呈N极性，一段呈S极性。
• 每段永磁体有3个齿，齿距为120度，N极齿和S极齿彼此 错开
1/2齿距。
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6
1）不通电状态
图6-9
在单四拍工作方式基础上，在每两个单拍之间插入一个 双拍工作状态，就成为单、双八拍工作方式。
交替使一个线圈和两个线圈通电，每一步转子旋转1/8齿 距即15度，经过这8拍以后，转子转过一个齿距120度。
旋转一周需24步。
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10
ia
A AB B BA A AB B BA
t
ib
• 微步距方式的步距角更小，将使电机运行更加平稳。
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12
• 一般称单四拍和双四拍工作方式为整步距方式；单、 双八拍工作方式为半步距方式。
• 步进电机中定子磁场和转子磁场的相互作用产生转 矩：
✓ 定子磁势IW（安匝），I为相电流，W为绕组匝 数。
两相混合式步进电机及其驱动技术-最终版.共56页
31、只有永远躺在泥坑里的人，才பைடு நூலகம்会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
两相混合式步进电机及其驱动技术-最终 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。 版.
两相步进电机的驱动技术PPT57页
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
两相步进电机的驱动技术
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于
两相步进电机的驱动技术PPT57页
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
两相步进电机的驱动技术பைடு நூலகம்
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
两相混合式步进电机及其驱动技术PPT共57页
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
END
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃