第五章步进电动机及其控制5.1概述•三种经典电机：直流电机，异步电机，同步电机。•近年来步进电机性能提高，应用广。•步进电机典型应用：–电子钟表，打印机。–程序控制系统，数字控制系统。本章主要内容•步进电动机的运行特性•步进电动机的优点和缺点•步进电动机的工作原理•步进电动机的静特性与动态特性•步进电机的运行特性1.一步一步前进。电机名称的由来。Stepmotor,steppingmotor2.电流的形式：脉冲电流。3.转速与磁场转速的关系：基本同步。•优点1.控制原理和控制方法简单。开环控制。开环位置控制。脉冲控制。2.不用电刷和换向器，结构简单。3.适用于计算机控制。•缺点1.功率和力矩小，负载惯量小。2.效率低。3.一台电机配一台驱动器。4.功率小，不宜驱动大的机械装置。5.响应速度低。(运行速度不低)6.每步前进的角度固定。7.在某些转速范围发生振荡。•步进电机的类型–磁阻式步进电机–永磁式步进电机–混合式步进电机5.2磁阻式步进电动机的工作原理5.2.1磁阻式步进电动机的结构特点1.单段式•基本结构•定子：铁心，绕组，端盖，外壳。•转子：铁心，轴。四相磁阻式步进电动机定子详细结构•软磁磁极，磁极有绕组。绕组数=磁极数。8个磁极，8个绕组。•绕组分成m相。•每相两个绕组，位于一条直径两端。•2p=2m，•磁极表面有均布的小齿。=pm转子详细结构•没有绕组。•软磁铁心，•外圆上有小齿，与定子小齿完全相同。•齿距角：两齿中心线的夹角。°360trθ=Z对转子齿数的规定（特点）•若某一磁极下定、转子的齿对齐，则同一相的另一个磁极下的定、转子的小齿也是对齐的。相邻极下的定、转子齿之间错开转子齿距的1/m。12rz=Kpm22rz=pK磁路磁阻特点（1相极下）•齿与齿对齐，磁阻最小，•齿与槽对齐，磁阻最大。•磁阻与转角有关，随转角变化而变化。•变磁阻电机。Variablereluctance结构特点总结1）定子和转子磁路由软磁材料组成，只有定子有绕组。2）转子有齿，齿数应满足规定。3）磁阻与转角有关，随转角的变化而变化。2．多段式多段式又称为轴向分相式。绕组按所属相序分段放。按其磁路的特点不同，又可分为轴向磁路多段式和径向磁路多段式两种。多段式结构复杂，转子可细长，减小惯量。5.2.2磁阻式步进电动机的工作原理1.简述•旋转磁场+磁阻转矩与磁阻同步电机相似•各相绕组轮流通电，形成步进式旋转磁场。•磁阻转矩使转子转动，使磁阻减小，直到磁阻最小的位置。2.无小齿的三相磁阻式步进电动机=4rzoo3...
