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本课件为《计算机控制技术》课程的第3章数字控制技术(四),围绕3.3.1 步进电机的分类、3.3.2 步进电机的工作原理与3.3.3 步进电机的工作方式展开讲解,逐页呈现原理框图、接口电路与程序示例,并给出完整文字版,便于按章节检
第13讲第3章数字控制技术(四)
3.3 多轴步进驱动控制技术
在这里:数控机床的驱动元件是步进电机。步进电机是靠脉冲来驱动的,也称脉冲电机。数控系统的工作站或刀具总移动步数取决于指令脉冲的总数,而刀具移动的速度则取决于指令脉冲的频率。步进电机:给一个脉冲电机转一下。它是一种将电脉冲信号转换为角位移的机电式数模(D/A)转换器。
步进电机的分类方法很多
反应式的转子中无绕组
(1)步进电机的结构步进电机由内转子和定:子构成,有三相、四相、五相等等。定子:定子上有绕组。对于三相电机,有3对磁极,实际上三对磁极分别为A、B、C,通过开关轮流通电。转子:上面带齿。这里只画了4个齿,(其实一般有几十个齿)(2)工作原理:对于三相步进电机的SA、SB、SC这三个开关,每个开关闭合,就会产生一个脉冲,现在看工作过程。
初始状态时:开关A接通,则A相磁极和转子的0、2号齿对齐,同时转子的1、3号齿和B、C相磁极形成错齿状态。
当开关A断开:B接通,由于B相绕组和转子的1、3号齿之间的磁力线作用,产生一个扭矩,使得转子的1、3号齿和B相磁极对齐,则转子的0、2号齿就和A、C相绕组磁极形成错齿状态。
开关B断开:C接通,由于C相绕组和转子0、2号之间的磁力线的作用,使得转子0、2号齿和C相磁极对齐,这时转子的1、3号齿和A、B相绕组磁极产生错齿。
当开关C断开:A接通后,由于A相绕组磁极和转子1、3号齿之间的磁力线的作用,使转子1、3号齿和A相绕组磁极对齐,这时转子的0、2号齿和B、C相绕组磁极产生错齿。很明显,此时转子移动了一个齿距角。 如果对一相绕组通电的操作称为一拍,那对A、B、C三相绕组轮流通电需要三拍。对A、B、C三相轮组轮流通电一次称为一个周期。
齿距角和步距角:对于步进电机,如果它的转子齿数为Z,它的齿距角θZ为θZ=2π/Z=360°/Z而步进电机运行N拍可使转子转动一个齿距位置,故步进电机的步距角θ可以表示如下θ=θZ/N=360°/(NZ)其中:N是步进电机工作拍数,Z是转子的齿数。
1 单三拍工作方式
2 双三拍工作方式①绕组的通电顺序:AB BC CA②电压波形
3 三相六拍工作方式①绕组的通电顺序:A AB B BC C CA A②电压波形
步进电机的控制中
1 步进电机控制接口采用计算机控制
PCL-730•ISA总线32路I/O板:,000VDC)•中断能力
步进电机三相六拍输出字表:下表列出相关数据。
| 节拍 | 输出字(二进制) | 输出字(十六进制) | y轴存储地址标号 | x轴存储地址标号 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 00000001 | 01H | ADY1 | ADX1 |
| 2 | 00000011 | 03H | ADY2 | ADX2 |
| 3 | 00000010 | 02H | ADY3 | ADX3 |
| 4 | 00000110 | 06H | ADY4 | ADX4 |
| 5 | 00000100 | 04H | ADY5 | ADX5 |
| 6 | 00000101 | 05H | ADY6 | ADX6 |
本讲结束:本页为本讲内容的收束页。
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