三相六拍步进电动机_电子/电路_工程科技_专业资料。三相六拍步进电动机 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
三相六拍步进电动机 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 9?，转子上没有绕组，只有均匀分布的 40 个小齿，混合式步进电机齿槽等宽， 齿间夹角为 9?，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。 步进电机广泛应用于对精度要求比较高的运动控制系统中， 如机 器人、打印机、软盘驱动器、绘图仪、机械阀门控制器等。矩角特性 是步进电机运行时一个很重要的参数，矩角特性好，步进电机启动转 矩就大，运行不易失步。改善矩角特性一般通过增加步进电机的运行 拍数来实现。三相六拍比三相二拍的矩角特性好一倍，因此在很多情 况下，三相步进电机采用三相六拍运行方式。“三相三拍”中的“三 相” 指定子有三相绕组； “拍” 是指定子绕组改变一次通电方式； “三 拍”表示通电三次完成一个循环。 1 1.三相单三拍运行方式 图 9-3 所示为反应式步进电动机工作原理图， 若通过脉冲分配器输 出的个脉冲使 a 相绕组通电，b,c 相绕组不通电，在 a 相绕组通 电后产生的磁场将使转子上产生反应转矩，转子的 1、3 齿将与定子 磁极对齐，混合式步进电机如果 9-3（a）所示。第二个脉冲到来，使 b 相绕组通电， 而 a、c 相绕组不通电；b 相绕组产生的磁场将使转子的 2、4 齿与 b 相磁极对齐，如果 9-3（b）所示，与图 9-3（a）相比，转子逆时针 方向转动了一个角度。第三个脉冲到来后，是 c 相绕组通电，而 a、 b 相不通电，混合式步进电机这时转子的 1、3 齿会与 c 组对齐，转子的位置如图 9-3 （c)所示，与图 9-3（b)比较，又逆时针转过了一个角度。 当脉冲不断到来时，通过分配器使定子的绕组按着 a 相--b 相--c 相--a 相??的规律不断地接通与断开，这时步进电动机的转子就连 续不停地一步步的逆时针方向转动。如果改变步进电动机的转动方 向， 只要将定子各绕组通电的顺序改为 a 相--c 相--b 相--a 相， 转子转动方向即改为顺时针方向。 控制绕组通、断电的方式， 称为分配方式。上述按 a 相--b 相--c 相--a 相??的通电方式和 a 相--c 相--b 相--a 相??的通电方式， 没来到一个脉冲时，只有一个控制绕组（定子绕组）通电，在一个循 环周期内有三种不同的通电状态，这样的通电次序，称为单三拍分配 方式。 2 由图 9--3 可以看出，单三拍分配方式时，步进电动机由 a 相通电转 换到 b 相同点，步进电动机的转子转过一个角度，称为一步。这时转 子转过的角度是 30 度。步进电动机每一步转过的角度称为步距角。 2.三相双三拍运行方式 三相双三拍运行方式下，每次都有两个绕组通电，通电方式是 ab--bc--ca--ab??，如果通电顺序改为 ab--ca--bc--ab??则步 进电机反转。双三拍分配方式时，步进电动机的步距角也是 30 度。 3.三相单，双六拍运行方式 三相六拍分配方式就是每个周期内有六个通电状态。这六中通电状 态的顺序可以使 a--ab--b--bc--c--ca--a??或者 a--ca--c--bc--b--ab--a??六拍通电方式中， 有一个时刻两个绕组 同时通电，这是转子齿的位置将位于通电的两相的中间位置。在三相 六拍分配方式下，转子每一步转过的角度只是三相三拍方式下的一 半，步距角是 15 度。 3 单三拍运行的突出问题是每次只有一相绕组通电，在转换过程中，一 相绕组断电，另一相绕组通电，容易发生失步；另外单靠一相绕组通 电吸引转子，稳定性不好，容易在平衡位置附近震荡，故用的较少。 双三拍运行的特点是每次都有两相绕组通电， 而且在转换过程中始终 有一相绕组保持通电状态，因此工作稳定，且步距角与单三拍相同。 六拍运行方式印转换时始终有一相绕组通电，且步距角较小，故工作 稳定性好，但电源较复杂，实际应用较多。 4
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