2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、1.步進電機的工作原理該步進電機為一四相步進電機,采用單極性直流電源供電。只要對步進電機的各相繞組按合適的時序通電,就能使步進電機步進轉動。圖1是該四相反應式步進電機工作原理示意圖。圖1四相步進電機步進示意圖開始時,開關SB接通電源,SA、SC、SD斷開,B相磁極和轉子0、3號齒對齊,同時,轉子的1、4號齒就和C、D相繞組磁極產(chǎn)生錯齒,2、5號齒就和D、A相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。當開關SC接通電源,SB、SA、SD斷開時,由于C相繞組的磁力

2、線和1、4號齒之間磁力線的作用,使轉子轉動,1、4號齒和C相繞組的磁極對齊。而0、3號齒和A、B相繞組產(chǎn)生錯齒,2、5號齒就和A、D相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。依次類推,A、B、C、D四相繞組輪流供電,則轉子會沿著A、B、C、D方向轉動。四相步進電機按照通電順序的不同,可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。單四拍與雙四拍的步距角相等,但單四拍的轉動力矩小。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持較高的轉動力矩又

3、可以提高控制精度。單四拍、雙四拍與八拍工作方式的電源通電時序與波形分別如圖2.a、b、c所示:a.單四拍b.雙四拍c八拍1.步進電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù),而不受負載變化的影響,即給電機加一個脈沖信號,電機則轉過一個步距角。這一線性關系的存在,加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常

4、的簡單。雖然步進電機已被廣泛地應用,但步進電機并不能象普通的直流電機,交流電機在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進電機卻非易事,它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。目前生產(chǎn)步進電機的廠家的確不少,但具有專業(yè)技術人員,能夠自行開發(fā),研制的廠家卻非常少,大部分的廠家只一、二十人,連最基本的設備都沒有。僅僅處于一種盲目的仿制階段。這就給戶在產(chǎn)品選型、使用中造成許多麻煩。簽于上述情況

5、,我們決定以廣泛的感應子式步進電機為例。敘述其基本工作原理。望能對廣大用戶在選型、使用、及整機改進時有所幫助。二、感應子式步進電機工作原理(一)反應式步進電機原理由于反應式步進電機工作原理比較簡單。下面先敘述三相反應式步進電機原理。1、結構:電機轉子均勻分布著很多小齒,定子齒有三個勵磁繞阻,其幾何軸線依次分別與轉子齒軸線錯開。0、13て、23て(相鄰兩轉子齒軸線間的距離為齒距以て表示),即A與齒1相對齊,B與齒2向右錯開13て,C與齒3

6、向右錯開23て,A與齒5相對齊,(A就是A,齒5就是齒1)下面是定轉子的展開圖:2、旋轉:如A相通電,B,C相不通電時,由于磁場作用,齒1與A對齊,(轉子不受任何力以下均同)。如B相通電,A,C相不通電時,齒2應與B對齊,此時轉子向右移過13て,此時齒3與C偏移為13て,齒4與A偏移(て13て)=23て。如C相通電,A,B相不通電,齒3應與C對齊,此時轉子又向右移過13て,此時齒4與A偏移為13て對齊。如A相通電,B,C相不通電,齒4與

7、A對齊,轉子又向右移過13て這樣經(jīng)過A、B、C、A分別通電狀態(tài),齒4(即齒1前一齒)移到A相,電機轉子向右轉過一個齒距,如果不斷地按A,B,C,A……通電,電機就每步(每脈沖)13て向右旋轉。如按A,C,B,A……通電,電機就反轉。由此可見:電機的位置和速度由導電次數(shù)(脈沖數(shù))和頻率成一一對應關系。而方向由導電順序決定。不過,出于對力矩、平穩(wěn)、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用AABBBC-CCAA這種導電狀態(tài),這樣將原來每步13て改變

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