三相六拍步进电机原理图
三相六拍步进电机解析
常见的步进电机分三种：永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB），永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5 度或15度；反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5 度，但噪声和振动都很大。
在欧美等发达国家80 年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。
它又分为两相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为0.72 度。
这种步进电机的应用最为广泛。
步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为角位移，通俗地说：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。
通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
三相六拍步进电机的驱动电压为12V，步进角有7.5度，也有15度，这里讲解7.5度步进电机。
步进电机转一周360度，所以这里步进电机转一周需要48个脉冲。
一个脉冲包括六个节拍，反转和正转是两个相反的过程，即输入的脉冲与正转的相反，即可驱动步进电机反转。
按上面的分析，改变转速，只要改变P1.0~P1.3轮流变低电平的时间即可达到要求，这个时间不应采用延时来实现，因为会影响到其他功能的实现。
这里以定时的方式来实现。
下面首先计算一下定时时间。
按要求，最低转速为25 转/分，而上述步进电机的步距角为7.5，即每48 个脉冲为 1 周，即在最低转速时，要求为1200 脉冲/分，相当于50ms/脉冲。
而在最高转速时，要求为100转/分，即48000 脉冲/分，相当于12.5ms/脉冲。
可以列出下表表 1 步进电机转速与定时器定时常数关系速度单步时间(us) TH1 TL1 实际定时（us）25 50000 76 0 49996.826 48077 82 236 48074.1827 46296 89 86 46292.6128 44643 95 73 44640.155…… …100 12500 211 0 12499.2表中不仅计算出了TH1和TL1，而且还计算出了在这个定时常数下，真实的定时时间，可以根据这个计算值来估算真实速度与理论速度的误差值。
三相六拍步进电动机控制程序的控制与调试
江西理工大学应用科学学院西门子PLC 课程设计专 业： 自动化 班 级： 姓 名：学 号：设计报告格式20分设计内容60分10分 10分 总计得分封面 3页面布局 5目录格式 3图表质量 4间距、行距、字体6工艺过程分析 8系统控制要求 8 I/O 分配 5设备选型 5电气原理图 系统程序设计 10动手实践能力 10总印象评分 10主电路 8控制电路 8外围接线图 82011年06月21日目录第1章绪论 (1)1.1 课题介绍及研究意义 (1)1.3 课题内容 (2)1.4 课题要求 (2)1.5 分析工艺流程 (2)第2章系统方案设计 (4)2.1方案原理分析 (4)2.2可行性研究 (4)第三章控制系统的I/O及地址分配 (5)第四章电气控制系统原理图 (6)4.1主电路图 (6)4.2 控制电路图 (6)4.3 外端子接线图 (6)第五章系统程序 (7)第六章有关步进电机的使用 (12)第七章总结 (15)7.1总结 (15)7.2参考文献 (15)第1章绪论1.1 课题介绍及研究意义三相六拍步进电动机是一典型单定子、径向分组、反应式伺服电机。
它与普通电机一样，分为定子和转子两部分，其中定子又分为定子铁芯和定子绕组。
定子铁芯由电工钢片叠压而成。
定子绕组绕制在定子铁芯上，六个均匀分布齿上的线圈，在直径方向上相对的两个齿上的线圈串连在一起，构成一相控制绕组。
三相步进电机可构成三相控制绕组，若任一相绕组通电，便形成一组定子磁极。
在定子的每个磁极上，即定子铁芯上的每个齿上开了五个小齿，齿槽等宽，齿间夹角为9º，转子上没有绕组，只有均匀分布的40个小齿，齿槽等宽，齿间夹角为9º，与磁极上的小齿一致。
此外，三相定子磁极上的小齿在空间位置上依次错开1/3齿距。
当A相磁极上的小齿与转子上的小齿对齐时，B相磁极上的齿刚好超前或滞后转子齿轮1/3齿距角，C相磁极上的齿刚好超前或滞后转子齿轮2/3齿距角。
PLC课程设计三相六拍步进电机
一、课题内容用PLC控制三相六拍步进电机，其控制要求如下：1．三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A2．要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。
3．具有两种转速：1号开关合上，则转过一个步距角需0.5秒。
2号开关合上，则转过一个步距角需0.05秒。
二、课题要求1．根据题意，I/O编址，编制控制程序。
并对梯形图程序加以说明。
2．完成课程设计说明书。
三、课题设计3.1分析工艺流程本课题要求步进电机是三相六拍运行三相六拍正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA三相六拍反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB所以我们可以根据通电的顺序，给相应的相序分配相应的地址，按照控制的要求我们就可以给出相应的控制程序。
该控制系统的控制原理图如下图3-1：所以由以上控制系统的要求可以给出控制系统的程序流程图3-2:图3-2 程序控制流程图3.2控制系统的I/O及地址分配本控制系统的输入/输出信号的名称，代码及地址编号如下表3-1：表3-1 控制系统的输入/输出信号的名称，代码及地址编号3.3外端子接线图分析上述要求可以知道，该控制系统有6个输入，3个输出，根据以上具体控制要求可以给出PLC的外端子接线图如下图3-3：3.4梯形图程序设计3.5梯形图程序说明梯形图以指令的形成储存在可编程控制器的用户程序存储器中，梯形图与下面的4条指令对应，“；”之后是该指令的注解。
LD X000 ；接在左侧母线上的X000的常开触点。
OR Y000 ；与X00O的常开触点并联的Y000的常开触点。
ANI X001 ；与并联电路串联的X001的常闭触点。
OUT Y000 ；Y000的线圈。
在输入处理阶段，CPU将SB1，SB2的常开触点的状态读入相应的输入映像寄存器，外部触点接通时存入寄存器的是二进制数“1”，反之存入“0”。
步进电机的工作原理及其原理图
步进电机的工作原理及其原理图————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：一、前言步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。
这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。
虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。
它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。
因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
目前,生产步进电机的厂家的确不少，但具有专业技术人员，能够自行开发，研制的厂家却非常少，大部分的厂家只一、二十人，连最基本的设备都没有。
仅仅处于一种盲目的仿制阶段。
这就给用户在产品选型、使用中造成许多麻烦。
签于上述情况，我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。
叙述其基本工作原理。
望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。
二、感应子式步进电机工作原理（一）反应式步进电机原理由于反应式步进电机工作原理比较简单。
下面先叙述三相反应式步进电机原理。
1、结构：电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。
0、1/3て、2/3て,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示），即A与齿1相对齐，B与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て，A'与齿5相对齐，（A'就是A，齿5就是齿1）下面是定转子的展开图：2、旋转：如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐，（转子不受任何力以下均同）。
如B相通电，A，C相不通电时，齿2应与B对齐，此时转子向右移过1/3て，此时齿3与C 偏移为1/3て，齿4与A偏移（て-1/3て）=2/3て。
《步进电机》PPT课件
➢ 当V相通电，U、W相不通电，如图3.3b所示，2、4齿 与V相对齐；
➢ 当W相通电，U、V相不通电，如图3.3c所示，1、3齿 与W相对齐；
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8
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由此可见，当通电顺序为U→V → W→U →V →…时，转子便顺时针方向一步一步地转动，通 电状态每换接一次，转子前进一步，一步对应的 角度称为步距角。
上述两种通电方式的组合。即通电方式为：U → UV → V → VW→W → WU →U →… 称为三相六拍通电，如图3.4所示。 三相六拍通电方式的步距角减小一倍。
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3.1.2 小步距角步进电动机
实际的小步距角电动机如图3.5所示。它的定子内 圆和转子外圆上均有齿和槽，而且定子和转子的 齿宽和齿距相等。
第3章 步进电动机传动控制
3.1 步进电动机 3.2 步进电动机的环形分配器 3.3 步进电动机的驱动电路
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1
步进电动机是一种将电脉冲信号转换成直线或 角位移的执行元件。步进电动机的运动由一系列电脉 冲控制，脉冲发生器所产生的电脉冲信号，通过环形 分配器按一定的顺序加到电动机的各相绕组上。为了 使电动机能够输出足够的功率，经过环形分配器产生 的脉冲信号还需要进行功率放大。
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（2）通电方式 双相轮流通电方式
每次有两相绕组通电，通电状态切换时，转子转动平稳， 且输出力矩较大，这种通电方式定位精度高而且不易 失步。
以三相反应式电动机为例，双相轮流通电方式为：UV → VW→WU →UV →… 称为三相双三拍通电。
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（2）通电方式 单双相轮流通电方式
步进电机工作原理及实现PPT
N 为几，一种齿距角分几步走完。
微机控制技术
4．4．2 步进电机控制系统原理
图4—41步进电机控制系统旳构成
p129
微机控制技术
4．4．2 步进电机控制系统原理
（1）步进控制器 ① 涉及：缓冲寄存器、环形分配器、控制逻辑及
正、反转向控制门等。 ② 作用:
微机控制技术
4．4．2 步进电机控制系统原理
本课主要处理如下几种问题： (1) 用软件旳措施实现脉冲序列； (2) 步进电机旳方向控制； (3) 步进电机控制程序旳设计。
微机控制技术
4．4．2 步进电机控制系统原理
1．脉冲序列旳生成
图4—43 脉冲序列 P130 微机控制技术
4．4．2 步进电机控制系统原理
（2）根据所选定旳步进电机及控制方式，写出相应控制方 式旳数学模型。 上面讲旳三种控制方式旳数学模型分别为：
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4．4．2 步进电机控制系统原理
★ 三相单三拍
控制位
工控
步 PC. PC. PC. PC. PC. PC. PC. PC. 作 制 序 7 6 5 4 3 2 1 0 状模
C相 B相 A相 态 型
1 0 0 0 0 0 0 0 1 A 01H
2 0 0 0 0 0 0 1 0 B 02 H
3 0 0 0 0 0 1 0 0 C 04 H
微机控制技术
★ 三相双三拍
用 P1口 旳 P1.2 、P1.1、P1.0 相应 C、B、A 相 进行控制 。
4．4．2 步进电机控制系统原理
★同理，能够得出双三拍和三相六拍旳控制模型： 双三拍 03H，06H，05H
AABBBCCCA ；
步进电机及其工作原理详细图文
制作：张津
环行分配器的工作原理
硬件环行分配器的基本构成是触发器。因为步进电机有
几相就需要几个序列脉冲，所以步进电机有几相，就要设置
几个触发器。每个触发器发出的脉冲就是一个序列脉冲，用
来控制步进电机某相定子绕组的通、断电。
触发器工作的同步信号就是来自插补器的某个坐标轴的
制作：张津
步进电机及其工作原理
制作：张津
步进电机外形结构
常见步进电机外形构造
制作：张津
步进电机内部结构
制作：张津
步进电机内部结构
步进电机的内部构造
制作：张津
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)
制作：张津
60° 1 2
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
A
1
B
转子旋转方向： 顺时针
步距角：
θb = 60°
2 B
A
A B
A
C
B
B
C
A
C
B
1 2
1 2
B
C
A 60°
C A
制作：张津
60°
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 C
C
B
B
C
A
制作：张津
步进电机的实际结构
C
B
B
C
步进电机的工作原理图解
步进电机的工作原理图解步进电机的工作原理（一）单定子、径向分相、反应式步进电机的工作原理按电磁铁的作用原理1.当A相绕组通电（用直流电压激磁）时；形成A相定子磁极(AA方向磁场),产生反应力，吸引转子转过一定的角度，使转子齿与A相定子磁极小齿对齐.2.当A相绕组断电，B相绕组通电时，形成B相定子磁极(BB方向磁场) ,产生反应力，吸引转子顺时针转过3°，使转子齿与B相定子磁极小齿对齐。
3.以次类推…………若控制线路不停地按A-B-C-A…顺序控制步进电机各相绕组的通断电，步进电机的转子便不停地顺时针转动；若通电顺序改为A-C-B-A…，步进电机的转子将逆时针转动。
这种通电方式称为三相三拍通电方式；此时定子绕组的通电状态每改变一次，转子转过3°。
若控制线路不停地按A-AB-B-BC-C-CA-A…顺序控制步进电机各相绕组的通断电，这种通电方式称为三相六拍通电方式。
当从A相通电转为A和B同时通电时，转子齿将同时受到A相绕组产生的磁场和B相绕组产生的磁场的共同吸引，转子齿只好停在A 和B两相磁极之间，转子转过1.5°。
当由A和B两相同时通电转为B相通电时，转子再沿顺时针方向旋转1.5°，使转子齿与B相磁极对齐。
……依此类推。
在三相六拍通电时，定子绕组的通电状态每改变一次，转子转过1.5°。
与三相三拍通电方式相比，可使每次转角缩小一半。
步进电机定子绕组的通电状态每改变一次，它的转子转过的一个确定角度，称为步进电机的步距角a 。
步距角a的计算公式：其中，m为定子绕组的相数，Z为转子的齿数，K为通电方式系数；当m相m拍通电时，k=1；m相2m拍通电时，k=2（二）、五相五定子、轴向分相、反应式步进电机工作原理介绍步进电机的定子和转子在轴向分为五段，每一段都形成独立的一相定子铁心、定子绕组和转子；各段定子铁心形如内齿轮，由硅钢片叠成；各段定子上的在圆周方向均匀分布，彼此之间错开1／5齿距；各段转子形如外齿轮，也由硅铁片叠成；各段转子齿彼此不错位。
步进电机的工作原理ppt课件
360 ZrN
如：Zr=40 ,
N:一个周期的运行拍数,即通电
状态循环一周需要改变的次数
Zr：转子齿数
N=3 时
S
360 3 403
1 单拍制
拍数：N=km
m:相数
k= 2 双拍制
转速
每输入一个脉冲，电机转过
S
360 ZrN
即转过整个圆周的1/(ZrN）, 也就是1/(ZrN）转
因此每分钟转过的圆周数，即转速为
步进电动机结构
步进电机主要由两部分构成：定子
和转子。它们均由磁性材料构成
。定、转子铁心由软磁材料或硅
钢片叠成凸极结构，定、转子磁
极上均有小齿，定、转子的齿数
相等。其中定子有六个磁极,定子
定子磁极上套有星形连接的三相
控制绕组，每两个相对的磁极为
一相，组成一相控制绕组,转子上
没有绕组。转子上相邻两齿间的
A
B'
C'
C
B
A'
A
B'
C'
C
B
A'
AB通电
BC通电
A
B'
C'
C
B
A'
CA通电
工作方式为三相双三 拍时，每通入一个电 脉冲，转子也是转
30，即 S = 30。
以上三种工作方式，三相双三拍和三相单双六 拍较三相单三拍稳定，因此较常采用。
步距角 步进电机通过一个电脉冲转子转过的角度,称为步距 角。
S
步进电机的种类：
通常按励磁方式分为三大类： 1）反应式：转子无绕组，定转子开小齿、步距小。应 用最广。 2）永磁式：转子的极数=每相定子极数，不开小齿， 步距角较大，力矩较大。 3）感应子式(混合式)： 开小齿，混合反应式与永磁 式优点：转矩大、动态性能好、步距角小。
步进电机的工作原理及其原理图
步进机电是将电脉冲信号转变为角位移或者线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下，机电的转速、住手的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给机电加一个脉冲信号，机电则转过一个步距角。
这一线性关系的存在，加之步进机电惟独周期性的误差而无积累误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域用步进机电来控制变的非常的简单。
虽然步进机电已被广泛地应用，但步进机电并不能象普通的直流机电，交流机电在常规下使用。
它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。
因此用好步进机电却非易事，它涉及到机械、机电、电子及计算机等许多专业知识。
目前,生产步进机电的厂家的确不少，但具有专业技术人员，能够自行开辟，研制的厂家却非常少，大部份的厂家只一、二十人，连最基本的设备都没有。
仅仅处于一种盲目的仿制阶段。
这就给用户在产品选型、使用中造成许多麻烦。
签于上述情况，我们决定以广泛的感应子式步进机电为例。
叙述其基本工作原理。
望能对泛博用户在选型、使用、及整机改进时有所匡助。
由于反应式步进机电工作原理比较简单。
下面先叙述三相反应式步进机电原理。
机电转子均匀分布着不少小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线挨次分别与转子齿轴线错开。
0、1/3て、2/3て, (相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示)，即A 与齿1相对齐，B 与齿2向右错开1/3て，C 与齿3向右错开2/3て，A'与齿5相对齐， (A'就是A，齿5就是齿1) 下面是定转子的展开图：如A 相通电，B，C 相不通电时，由于磁场作用，齿1与A 对齐， (转子不受任何力以下均同)。
如B 相通电，A，C 相不通电时，齿2应与B 对齐，此时转子向右移过1/3て，此时齿3与C 偏移为1/3て，齿4与A 偏移(て- 1/3て) =2/3て。
如C 相通电，A ，B 相不通电，齿3应与C 对齐，此时转子又向右移过1/3て，此时齿4与A 偏移为1/3て对齐。
6-步进电机原理示意图
步进电机原理按照常理来说，步进电机接线要根据线的颜色来区分接线。
但是不同公司生产的步进电机，线的颜色不一样。
特别是国外的步进电机。
那么，步进电机接线应该用万用表打表。
步进电机内部构造如下图：通过上图可知，A，~A是联通的，B和~B是联通。
那么，A和~A是一组a，B和~B是一组b。
不管是两相四线，四相五线，四相六线步进电机。
内部构造都是如此。
至于究竟是四线，五线，还是六线。
就要看A和~A之间，B和B~之间有没有公共端com 抽线。
如果a组和b组各自有一个com端，则该步进电机六线，如果a和b组的公共端连在一起，则是5线的。
所以，要弄清步进电机如何接线，只需把a组和b组分开。
用万用表打。
四线：由于四线没有com公共抽线，所以，a和b组是绝对绝缘的，不连通的。
所以，用万用表测，不连通的是一组。
五线：由于五线中，a和b组的公共端是连接在一起的。
用万用表测，当发现有一根线和其他几根线的电阻是相当的，那么，这根线就是公共com端。
对于驱动五线步进电机，公共com端不连接也是可以驱动步进电机的。
六线：a和b组的公共抽线com端是不连通的。
同样，用万用表测电阻，发现其中一根线和其他两根线阻止是一样的，那么这根线是com端，另2根线就属于一组。
对于驱动四相六线步进电机，两根公共com端不接先也可以驱动该步进电机的。
步进电机相关概念:相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。
常用m表示。
拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。
θ=360度（转子齿数J*运行拍数），以常规二、四相，转子齿为50齿电机为例。
四拍运行时步距角为θ=360度/（50*4）=1.8度（俗称整步），八拍运行时步距角为θ=360度/（50*8）=0.9度（俗称半步）。
三相六拍步进电机PLC控制系统设计
根据I/O端子的数量和种类，选择FX2N-16MR PLC机一台。
3.2
名称
代码
地址编号
输入
停止
SB0
X000
正转
SB1
X001
反转
SB2
X002
低速
SB3
X003
高速
SB4
X004
输出
A相
KM1
Y000
B相
KM2
Y001
C相
KM3
Y002
3.3 I/O
第四章
设
计
技
术
参
数
采用PLC构成三相六拍步进电机的电气控制系统。控制要求查阅相关文献。
设
计
要
求
1)根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括PLC硬件配置电路。
2)根据控制要求，编制PLC控制程序
3)按要求编写设计说明书并绘制A1幅面图纸一张。
参
考
资
料
1、《PLC电气控制技术》漆汉宏主编机械工业出版社2008
a.A相通电b.A、B相通电c.B相通电d.B、C相通电
图1三相六拍步进电机通电时转子位置
设A相首先通电，转子齿与定子A、A′对齐（图1a）。然后在A相继续通电的情况下接通B相，这时定子B、B′极对转子齿2、4产生磁拉力，使转子顺时针方向转动，但是A、A′极继续拉住齿1、3，因此，转子转到两个磁拉力平衡为止，这时转子的位置如图1b所示，即转子从图1a位置顺时针转过了15°。接着A相断电，B相继续通电，这时转子齿2、4和定子B、B′极对齐（图1c），转子从图1c的位置又转过了15°，其位置如图1d所示。这样，如果按A→AB→B→BC→C→CA→A…的顺序轮流通电，则转子便顺时针方向一步一步地转动，步距角15°。电流换接六次，磁场旋转一周，转子前进了一个齿距角。如果按A→AC→C→CB→B→BA→A…的顺序通电，则电机转子逆时针方向转动。
三相六拍步进电机PLC控制设计
三相步进电机的PLC控制系统设计1.1 PLC控制步进电机发展的趋势时至今日，软件以及电子设备等相关技术都有了长足发展。
虽然软件的发展速度比不上硬件的发展速度那么迅速，但已能满足现在的工业需求。
对步进电机的传统控制通常完全由硬件电路搭接而成。
随着PLC的普及，现在已普遍采用硬件与软件相结合的方式对其进行控制，这种控制方法有很多优点，比如：可以实现高精度的控制，降低成本，降低控制难度，简化控制电路等。
今后步进电机的总体发展趋势是向着低功耗、高频率精度、多功能、高度自动化和智能化的方向发展。
1.2 本设计的目的、意义本设计可以通过对几个开关按钮的控制来实现对步进电机的方向，以及对高、中、低速的控制。
比如用两个开关分别控制电机正反转，两个开关分别控制电机启动和停止，三个开关分别控制电机的高中低转速，使得步进电机的控制更加简便。
甚至还可以利用更少的开关来控制，但为了使得本设计更加直观和易读，故采用七个控制开关。
此外，本设计更加便于实现对步进电机的自动化控制。
2.三相步进电机的PLC控制和要求2.1可编程控制器的工作原理可编程控制器有两种基本的工作状态，即运行（RUN）状态与停止（STOP）状态。
在运行状态中，可编程控制器通过执行反应控制来实现用户的控制要求。
为了使可编程控制器的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不仅仅执行一次，而是反复不断地重复执行，直到可编程控制器停机或切换到STOP工作状态。
下面用一个简单的例子来进一步说明可编程序控制器的扫描工作过程。
图1（a）所示的PLC的输入输出接线图，起动按钮SB1和停止按钮SB2的常开触点分加别接在编号为X000和X001的可编程控制器的输入端，接触器KM的线圈接在编号为YO00的可编程控制器的输出端。
图(b)是这3个输入/输出变量对应的I/O映像寄存器。
图（c）是可编程控制器的梯形图，它与图1所示的继电器电路的功能相同。
但是应注意，梯形图是一种程序，是可编程控制图形化的程序。
A、V三相六拍步进电机驱动设计
目录任务与分析 01 步进电机工作原理 (1)2 总体设计方案 (2)2.1 步进电机驱动方案的比较 (2)2.2.1单电压限流型驱动电路 (2)2.2.2高低压切换型驱动电路 (3)2.2.3斩波恒流驱动电路 (3)2.2.4调频调压驱动电路 (4)2.2.5细分驱动方式 (5)3 步进电机驱动器电路原理图 (6)3.1环形分配器的电路原理图 (6)3.1.1环形分配器的设计 (7)3.2斩波恒流驱动电路原理图 (8)3.2.1IGBT及其驱动电路 (8)3.2.2信号反馈电路 (9)4 功率器件的选择与计算 (10)4.1 功率半导体的选择 (10)4.2 相关元件的选择 (10)4.2 相关电阻值的计算 (10)5 系统调试 (12)5.1 仿真结果 (12)总结 (14)参考文献 (15)摘要本文设计一种步进电动机斩波恒流驱动器。
该电路采用硬件环形分配器产生电脉冲，以IGBT作为驱动器的核心控制器件。
其特点是控制性能良好，有效提高步进电机的运行矩频特性、启动矩频特性和惯性特性等。
斩波恒驱动电路采用IGBT为开关管。
这是一种新型的全控型电压驱动式功率半导体器件。
它集众多优点与一身，高耐压、大电流、高速、开关频率高、低饱和压降、高可靠性。
非常适合用来设计步进电动机的驱动器。
步进电机驱动器按照其驱动方式可以分为如下几种：恒压驱动、高低压驱动、变频变压驱动以及斩波恒流驱动等。
对于不同的驱动方式，电机的起动特性和运行特性是不同的。
几种驱动方式相比，斩波恒流驱动具有高频响应性能好，输出转矩均匀，无共振现象等优点，从而成为当今步进电机驱动的主要方式。
步进电机的使用性能与它的驱动器有着密切的关系，步进电机的恒流斩波驱动技术从一定程度上解决了步进电机运行中的一些问题，如电源效率低、电流波形差等。
关键词：步进电机驱动器IGBT任务与分析本组课程设计题目为3A/80V三相六拍步进电机驱动设计。
要求采用集成触发环形分配器实现三相六拍的脉冲分配，功率驱动器则采用斩波恒流驱动电路。
三相六拍步进电机课程设计报告
数字电子技术课程设计报告一、步进电机相关知识介绍步进电机是一种数字信号控制的传动机构, 若在其输入端加入一个脉冲信号, 该电动机就会转动一个角度或移动一定距离。
步进电机由转子和定子两部分组成。
在定子的6个磁极上分别绕有绕组, 对称的绕组形成一相绕组, 三相电机有A.B.C三相绕组。
每给一相绕组通电一次称为一拍。
三相六拍步进电机的工作的次序为A—AB—B—BC—C—CA—A。
步进电机每步旋转的角度大小, 称为步距角。
它是由电动机本身转子的齿数和每一个通电循环内通电节拍决定的。
本次课程设计采用转子为4个齿的步进电机, 三相六拍模式的步距角为15°。
脉冲信号按规定的方式分配给步进电机各相绕组, 使各相绕组轮流接受脉冲信号的控制, 通常是由环形分配器来实现的。
实现这种分配方式的电路称为环形分配器。
它是一个中间转换环节, 前面与脉冲振荡器相接, 后面接功率驱动器。
三者组成了步进电机的驱动电路。
环形脉冲分配器的设计是驱动电路设计的第一步, 也就是本次课程设计的重点和难点。
环形分配器目前逐步走向集成电路化, 各种相数的步进电机环形分配器的集成块市场已有出售, 但采用各种门电路和常用芯片组成的环形分配器仍普遍应用。
此次课程设计要求运用数字电路设计一个三相六拍步进电机控制器, 其意义便在于此。
二、方案设计1.电路设计要求对三相六拍步进电机的控制, 主要分为两个方面: 三相绕组的接通与断开顺序控制。
即: 正转顺序: A-AB-B-BC-C-CA-A: 反转顺序: A-AC-C-CB-B-BA-A以及每个步距角的行进速度。
围绕这两个主要方面, 可提出具体的控制要求如下：（1）可正转起动或反转起动；（2）运行过程中, 点击能够正转、反转、保持；（3）可使用手动使时钟频率f=1~50Hz, 连续可调。
2.电路用到的实验仪器74LS00*3（与非门）74LS74*2（D触发器）74LS04 *1(非门)LED灯*3+5V 电源导线若干时钟频率发生器三、总体设计原理及框图通常来说, 步进电机驱动器所要实现的功能简单来说就是控制电机的转动方向和转速。