第11章步进电机控制

1、第第11章章 步进电机的控制步进电机的控制 ( 步进电机是利用电磁铁的作用原理，将脉冲信号转换为步进电机是利用电磁铁的作用原理，将脉冲信号转换为线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲，步进电机转动一线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲，步进电机转动一定角度，带动机械移动一小段距离。定角度，带动机械移动一小段距离。BCIAIBIC 定子内圆周均匀分布着六个磁极，磁极上有励磁绕组，定子内圆周均匀分布着六个磁极，磁极上有励磁绕组，每两个相对的绕组组成一相。转子有四个齿。每两个相对的绕组组成一相。转子有四个齿。第第11章章 步进电机的控制步进电机的控制 现以现以A B C A的通电顺序，使三相绕组的通电

2、顺序，使三相绕组 轮流通入直流电流，观察转子的运动情况。轮流通入直流电流，观察转子的运动情况。BCIAIBIC第第11章章 步进电机的控制步进电机的控制CABBCA3412 A相绕组通电，相绕组通电，B、C相相不通电。气隙产生以不通电。气隙产生以A-AA-A为轴线为轴线的磁场，而磁力线总是力图从的磁场，而磁力线总是力图从磁阻最小的路径通过，故电动磁阻最小的路径通过，故电动机转子受到一个反应转矩，在机转子受到一个反应转矩，在此转矩的作用下，转子必然转此转矩的作用下，转子必然转到左图所示位置：到左图所示位置：1、3齿与齿与A、A极对齐。极对齐。第第11章章 步进电机的控制步进电机的控制CABBCA

3、3412同理，同理，B相通电时，转子会转过相通电时，转子会转过30 角，角，2、4齿和齿和B、B 磁极轴线对齐；当磁极轴线对齐；当C相通电时，转子相通电时，转子再转过再转过30 角，角，1、3齿和齿和C 、C磁极轴线对齐。磁极轴线对齐。1C342CABBA第第11章章 步进电机的控制步进电机的控制这种工作方式下，三个绕组依次通电一次为一个循环这种工作方式下，三个绕组依次通电一次为一个循环周期，一个循环周期包括三个工作脉冲，所以称为三相单周期，一个循环周期包括三个工作脉冲，所以称为三相单三拍工作方式。三拍工作方式。 按按AB C A 的顺序给三相绕组轮流通电，的顺序给三相绕组轮流通电，转子便一步

4、一步转动起来。每一拍转过转子便一步一步转动起来。每一拍转过30( (步距角步距角) )，每，每个通电循环周期个通电循环周期( (3拍拍) )磁场在空间旋转了磁场在空间旋转了360而转子而转子转过转过90( (一个齿距角一个齿距角) )。 按按AAB B BC C CA的顺序给三相绕组轮的顺序给三相绕组轮流通电。流通电。这种方式可以获得更精确的控制特性。这种方式可以获得更精确的控制特性。第第11章章 步进电机的控制步进电机的控制CABBCA3412CABBCA3412 A相通电，相通电，转子转子1 1、3 3齿与齿与A、A 对齐。对齐。 A、B相同时通电，相同时通电，A、A 磁极拉住磁极拉住1、

5、3齿，齿，B、B 磁极拉住磁极拉住2、4齿，转子转齿，转子转过过15 ，到达左图所示位置。到达左图所示位置。第第11章章 步进电机的控制步进电机的控制CABBCA3412 B B 相通电，相通电，转子转子2、4齿与齿与B、B 对齐对齐, ,又转又转过过15 。3412CABBCA B、C相同时通电，相同时通电，C 、C 磁极拉住磁极拉住1、3齿，齿，B、B 磁极拉住磁极拉住2、4齿，转子再转齿，转子再转过过15 。第第11章章 步进电机的控制步进电机的控制 三相反应式步进电动机的一个通电循环周期如下：三相反应式步进电动机的一个通电循环周期如下：AAB B BC C CA，每个循环周期分为六拍。

6、每每个循环周期分为六拍。每拍转子转过拍转子转过15 （步距角），（步距角），一一个通电循环周期个通电循环周期( (6拍拍) )转子转转子转过过90 ( (齿距角齿距角) )。 与单三拍相比，六拍驱动方式的步进角更小，更适与单三拍相比，六拍驱动方式的步进角更小，更适用于需要精确定位的控制系统中。用于需要精确定位的控制系统中。第第11章章 步进电机的控制步进电机的控制 实用步进电机的步距角多为实用步进电机的步距角多为3 和和1.5 。为了获得小步。为了获得小步距角，电机的定子、转子都做成多齿的。距角，电机的定子、转子都做成多齿的。第第11章章 步进电机的控制步进电机的控制三相三拍程序编写：三相三拍

7、程序编写：P1.2(C) P1.1(B) P1.0(A)P1.2(C) P1.1(B) P1.0(A)0 0 1 01H A0 0 1 01H A相通电相通电0 1 0 02H B0 1 0 02H B相通电相通电1 0 0 04H C1 0 0 04H C相通电相通电main( ) unsigned char data i,j; P1=0; while(1) j=1; for(i=0;i3;i+) P1=j; j= j1; delay10ms( ) 第第11章章 步进电机的控制步进电机的控制三相六拍程序编写：三相六拍程序编写：P1.2(C) P1.1(B) P1.0(A)P1.2(C) P1.1(B) P1.0(A)0 0 1 01H A0 0 1 01H A相通电相通电0 1 1 03H AB0 1 1 03H AB相通电相通电0 1 0 02H B0 1 0 02H B相通电相通电1 1 0 06H BC1 1 0 06H BC相通电相通电1 0 0 04H C1 0 0 04H C相通电相通电1 0 1 02H CA1 0 1 02H CA相通电相通电转速的控制方法：转速的控制方法： 第第11章章 步进电机的控制步进电机的控制步进电机与单片机接口电路步进电机与单片机接口电路第第11章章 步进电机的控制步进电机的控制深入研究：深入研究：软件：丢步与过冲，加速与减速