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三相步进电机的转动原理

浏览次数:        日期:2020-06-28

  1986年日本伺服公司开发了转子为永久磁铁、定子磁极带有齿的步进电机(在后面会详细介绍磁极齿的设计原理),定、转子齿距的配合,可以得到更高的角分辨率和转矩。三相步进电机定子线圈的主极数为三的倍数,故三相步进电机的定子主极数为3、6、9、12 等。

  假设转子均为PM型或HB型,并且依据定子为两相、三相、五相等配备相应的转子。定子采用不产生不平衡电磁力(在后面会详细介绍,转子径向吸引力的和不能完全互相抵消,产生剩余径向力)的最小主极数结构,即两相为4个主极、三相为3个主极、五相为5个主极时,结构上会产生不平衡电磁力,除特殊用途外不会使用上述结构。

  另一方面,如双极型(Bi-polar)线圈所使用的步进电机驱动电路,其功率管数,两相为8个、五相为10个,三相则由于绕组采用Y或△接法的关系,3个出线口的驱动只用6个功率管就够了,所以从电机和驱动器一体考虑,三相步进电机结构最简单,其两者的制造成本最低。

  从定子相数的奇偶数来看,奇数情况下驱动电路中切换功率管的数量要比偶数情况下少,例如三相步进电机要比两相步进电机的驱动功率管数少。三相的驱动IC现在三权电气公司、三洋电机公司、新电元工业公司等生产企业已经有售。三相步进电机与两相步进电机比较,在相同的转子齿数时,具有提高1.5倍分辨率、振动低等优点,所以使用数量会增加,价格会降低,希望其能成为一款系列化步进电机,其性能将在后面详细介绍。

  有关三相永磁式步进电机,除本课程外,以前还没有系统介绍的文献, 本课程将详细介绍三相HB型步进电机(42mm及60mm),

  

  步进电机正反转是怎样实现的?什么是步进电机方向信号?

  步进电机的转角,转速,旋转方向分别与输入脉冲的个数、频率、通电顺序有关。

  步进电机正反转是怎样实现的,什么是步进电机方向信号?

  方向电平信号DIR用于控制步进电机的旋转方向。此端为高电平时,电机一个转向;此端为低电平时,电机为另一个转向。电机换向必须在电机停止后再进行,并且换向信号一定要在前一个方向的最后一个CP脉冲结束后以及下一个方向的第一个CP脉冲前发出。

  当您的控制韶(上位机)发出的是双脉冲[即正负脉冲)或脉冲信号的幅值不匹配时,需要用我们的信号模块转换为5v单脉冲(脉:中加方向)。

  1、输入为单脉冲

  信号模块的拨码开关应拨到单脉冲”位置。当有脉冲输出时电机转动。改变方向信号的高低电平可改变电机转动方向。具体时序可参照信号模块说明书。

  2、输入为双脉冲

  信号模块的拨码开关应拨到·双脉:中·位置。当发正脉;中的,电机正转;当发负脉冲的,电机反转。正负脉冲不可同时给,具体时序可参照信号模块说明书。

  步进电机运行方向与要求的相反,又应该怎样调整?山社电机技术工程师建议有以下两种方法可以实现:

  一种方法是改变控制系统的方向信号。

  另一种方法是通过调整步进电机的接线来改变方向, 具体做法如下:

  对于两相电机,只需将其中一相的电机线交换接入步进电机驱动器即可,如A+和A-交换。

  对于三相电机,不能将其中一相的电机线交换,而应顺序交换其中的两相,如把A+和B+交换,

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