1. 一台三相三拍运行的步进电机
步距角:α=360°/(m*z*k)其中m—电机相数;Z—转子齿数; K—系数;因为是三相三拍,所以K=1.那么α=360°/(3*160*1)=0.75°脉冲当量也就是一个脉冲的做用量:δ=p*α/360*i=p/(m*z*k*i)p-导程;α-步距角;i-传动比;i=Z2/Z1=5/3;其他的同上;δ=p*α/360*i=8*0.75/360*(5/3)=0.01(mm)最大工作频率按照最大移动速度做。转速n: n=Vmax*i/p V:速度(m/min)n=1.5*1000(5/3)/8=312.5 r/min f=(n/60)*m*z*k=(312.5/60)*3*160*1=2500Hz也可以这样计算:f=1000*Vmax/(60*δ)=1000*1.5/(60*0.01)=2500Hz得到的结果是一样的。
2. 什么叫步进电动机的三相单三拍、双三拍等运行方式?
三相异步电机的分类:
一、按工作电源
根据电动机工作电源的不同,可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。
二、按结构及工作原理
根据电动机按结构及工作原理的不同,可分为直流电动机,异步电动机和同步电动机。
同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。
异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。
直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。
三、按起动与运行方式
根据电动机按起动与运行方式不同,可分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。
四、按用途
可分为驱动用电动机和控制用电动机。
驱动用电动机又分为电动工具(包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具)用电动机、家电(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等)用电动机及其它通用小型机械设备(包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等)用电动机。
控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。
五、按转子的结构
根据电动机按转子的结构不同,可分为鼠笼型感应电动机(旧标准称为鼠笼型异步电动机)和绕线转子感应电动机(旧标准称为绕线型异步电动机)。
笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用,其主要缺点是调速困难。
绕线式三相异步电机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
六、按运转速度
根据电动机按运转速度不同,可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。
低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。
调速电动机除可分为有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无级变速电动机外,还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。
异步电动机的转子转速总是略低于旋转磁场的同步转速。
同步电动机的转子转速与负载大小无关而始终保持为同步转速。
3. 步进电机三相单三拍工作方式
三相单三拍
三相单三拍是步进电动机的一种通电工作方式。
正文
定义
假设步进电动机定子有A、B、C三对磁极。在相应的磁极上绕有A、B、C三相控制绕组。 当A、B、C三对磁极的绕组依次轮流通过直流电时,则A、B、C三对磁极就依次轮流产生磁场吸引转子转动。
(首先,当A相绕组通电,B、C两相断电时,转子的齿1、3分别被定子磁极A—A’吸引而对齐。
然后,A相断电,B相通电,于是转子的2、4两齿被定子磁极B—B’吸引,这时转子逆时针转了30°.,接下去B相断电,C相通电,转子1、3齿与定子磁极C-C′轴线对齐,转子又逆时针转过了30°。)
这种按A→B→C→A→B→C→A…顺序轮流通电的方式称为 三相单三拍。
“三相”是指定子有三相绕组A、B、C,“单”是指每次只有一相绕组单独通电,“三拍”是指经过三次经过切换控制绕组的通电状态为一个循环。每一拍,即输入一个脉冲信号,都使转子转过一个角度,称之为步距角θs。
三相单三拍的工作原理?
① 当脉冲信号不断到来时,若定子绕组按A→B→C→A→……的顺序轮流通电,则定子磁
场顺相序(顺时针)步进式的转动,电动机转子跟随旋转磁场转动起来。
② 如果按A→C→B→A→……的顺序通电,则电动机转子逆时针方向转动,即反向旋转。
③ 每输入一个脉冲,转子转过1/3齿距,步距角为30°。
④ 步进电动机的转速决定于控制绕组与电源接通和断开的脉冲变化频率。
4. 一台三相三拍运行的步进电机多少钱
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,
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。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。 如A相通电,B,C相不通电,齿4与A对齐,转子又向右移过1/3て这样经过A、B、C、A分别通电状态,齿4(即齿1前一齿)移到A相,电机转子向右转过一个齿距,如果不断地按A,B,C,A……通电,电机就每步(每脉冲)1/3て,向右旋转。如按A,C,B,A……通电,电机就反转。 由此可见:电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。 不过,出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用A-AB-B-BC-C-CA-A这种导电状态,这样将原来每步1/3て改变为1/6て。甚至于通过二相电流不同的组合,使其1/3て变为1/12て,1/24て,这就是电机细分驱动的基本理论依据。 不难推出:电机定子上有m相励磁绕阻,其轴线分别与转子齿轴线偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制——这是步进电机旋转的物理条件。只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电机,出于成本等多方面考虑,市场上一般以二、三、四、五相为多。
3、力矩: 电机一旦通电,在定转子间将产生磁场(磁通量Ф)当转子与定子错开一定角度产生力F与(dФ/dθ)成正比
其磁通量Ф=Br*S Br为磁密,S为导磁面积 F与L*D*Br成正比 L为铁芯有效长度,D为转子直径 Br=N·I/RN·I为励磁绕阻安匝数(电流乘匝数)R为磁阻。力矩=力*半径力矩与电机有效体积*安匝数*磁密 成正比(只考虑线性状态)因此,电机有效体积越大,励磁安匝数越大,定转子间气隙越小,电机力矩越大,反之亦然。
5. 一台三相三拍运行的步进电机,转子齿数
步进电机各相轮流接入整步电流后所产生的步距角叫做该步进电机的基本步距角。
F 相步进电机有 F 个绕组,这 F 个绕组要均匀地镶嵌在定子上,因此定子的磁极数必定是 F 的整数倍,因此,转子转一圈的步数应该是 F 的整数倍;
也就是说:3 相步进电机转一圈的步数是 3 的整数倍,4 相步进电机转一圈的步数是 4 的整数倍,5相步进电机转一圈的步数是 5 的整数倍;
如果步进电机的基本步距角为 A ,转一圈的步数是 M ,步进电机的相数是 F 则有下述关系:
A=360/M 由于上述机械对称原理,M 必然是相数 F 的整数倍,即:
M=N*F 其中 N 是正整数。
跟据以上分析可以看出,基本步距角是不能取任意值的。
我们往往希望步进电机转一圈为 100 步或其倍数,这在 2/4 相和 5 相步进电机容易做到,但对于三相步进电机其基本步距角不可能做到转一圈为 100 步或 200 步,但可以是 300 步。
6. 一台三相六拍的步进电动机
如果是异步电机,任意交换其中两相就可以实现反转。如果是步进电机,它有3种类型:1永磁式步进电机;2反应式步进电机;3混合式步进电机。
永磁式步进电机转矩和体积都比较小,多用于家用电器,如空调,打印机等。
反应式步进电机常见的有三相反应式,步距角为1.5度。
混合式步进电机常见的有两相混合式,三相混合式,四相混合式,五相混合式等等。它们都必须使用步进电机驱动器。
对于三相三拍步进电机而言,它的三拍是A→B→C→A这样的循环,步进电机就正转。若是按A→C→B→A循环它就反转。
对于三相六拍步进电机而言,A→AB→B→BC→C→CA→A就是正转。反之,A→AC→C→CB→B→BA→A就是反转。
了解了三相步进电机的工作原理,我们只需在步进电机驱动器的信号端加入正,反向控制信号就能实现步进电机的正反转控制。
实现正反转控制信号的方法很多,常用的有PLC控制,单片机控制,微机控制等。
7. 一台三相六拍运行的步进电机
步进电机的通电方式: 步进电机有单相轮流通是,双向轮流通电,单双相轮流通电几种通电方式。 以三相步进电机为例,它的通电方式如下:
1、三相单三拍 其通电顺序为 A—B—C—A。“三相”是指三相步进电机,“单”是指每次只有一盯绕组通电,“三拍”是指三种通电状态为一具循环。 这种方式每次只有一相通电,容易使转子在平衡位置上发生振荡,稳定性不好。而且在转换时,由于一相断电时,另一相刚开始通电,易失步(指不能严格地对应一个脉冲转一步),因而不常采用这种通电方式。
2、双相双三拍 其通电顺序为AB—BC—CA—CB 这种通电方式由于两相同时通电,转子受到的感应力矩大,静态误差小,定位精度高,而且转换时始终有一相通电,可以工作稳定,不易失步。
3、三相六拍 其通电顺序为A—AB—B—BC—C—CA—A 这是单、双相轮流通电的方式,它具有双一拍的特点,且由于通电状态数增加一倍,而使步距角减少一倍。


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