步进马达工作原理.ppt

* 3.2 減小步進角的方法： 方法一：增加轉子齒數 * 減小步進角的方法： 方法二：增加多組定子 * * 四、 小結 步進馬達的控制是以位置控制為基礎， 由位置的變化率決定運動速度， 由速度的變化率決定加速度。 步進馬達具有 低電壓、大電流 的特性。 5.42V/0.8A 0.98V/3.7A 1.32V/2.8A 步進馬達的優點包括： 1.以開環路進行位置控制， 不需光電盤回授， 控制控制方法簡單。 2.靜態扭力大，位置到達後 非常穩定。 步進馬達的缺點包括： 1.必須小心進行加減速控制， 否則一旦失步(Lost-Step) 將造成無法彌補的定位偏差。 2.以高壓電源(24V)驅動低壓 馬達，能量效率不佳。 3.即使在馬達靜止不動時，也需 提供電力，造成能量浪費。 步進馬達的應用場合： 1.小型馬達的定位控制，像是 印表機、掃描器等等。 2.由於能量效率不佳，較不適合 大功率馬達的控制。 3.在貼片機中，步進馬達用於 Tray送料機構的水平搬運(SR/SL)， 送板機構的軌道調整(AD)，和 送板機構的快速排出(CE)。 * * * * * * * * * * * * * * * * 步進馬達 工作原理 * 一、分類 二、動作原理 三、抑制振動 四、小結 * 一、分類 1.1 馬達基本分類 1.2 步進馬達分類 * 1.1 馬達基本分類 馬達由結構與控制方法上分為以下四種： 類型 特點 直流馬達 有較佳的動力輸出 交流馬達 伺服馬達 有較高的控制精度 步進馬達 步進馬達的驅動原理與直流，交流馬達相似，不過若以驅動信號的觀點來看，一般直流馬達與交流馬達所使用的驅動電壓信號為連續的直流、交流信號，而步進馬達則是不連續的脈沖信號，三種電壓信號如下圖所示： * 1.2 步進馬達分類 步進馬達依照結構可分為三種：永久磁鐵PM式(permanent magnet type)、可變磁阻VR式（variable reluctance type）以及復合式（hybrid type）。 * PM式步進馬達結構如右圖，其轉子 是由永久磁鐵制成，其特性為線圈 無激磁時，由于轉子本身具有磁性 故仍能產生保持轉矩。其步進角根據 轉子材料不同而有所改變。例如，鋁 鎳鈷系步進角較大為45度或90度；而陶 鐵系磁鐵因多極磁化故步進角較小，為 7.5度及15度。 * 右圖為VR式步進馬達之結構。 VR式 步進馬達的轉子是以高導磁材料加工 制成由于是利用定子線圈產生吸引力 使轉子轉動，因此當線圈未激磁時無 法保持轉矩，此外，由于轉子可以經 由設計提高效率，故VR式步進馬達可 以提供較大的轉矩，通常運用與需要 較大轉矩與精確定位的工具機上。 VR 式的步進角一般均為15度。 * 復合式步進馬達在結構上，是在轉 子外圍設置許多齒輪狀的突起電極。 同時在其軸上亦裝有永久磁鐵，可 視為PM式與VR式的合體。故稱之為 復合式步進馬達。復合式步進馬達具 備了PM式與VR式兩者的優點，因 此具備高精度與高轉矩的特性，復合 式步進馬達的步進角較小，一般介于 1.8—3.6度之間。 齒輪狀突起 復合式 * 二、動作原理 2.1 步進馬達控制結構 2.2 工作原理 2.3 步進馬達特性曲線 2.4 驅動電路 2.5 控制流程圖 2.6 步進馬達的加減速控制 2.7 步進馬達的失步現象(Lost Step) 2.8 微步進運動(Micro-Step） * 2.1 步進馬達控制結構： * 2.2 工作原理 * 360°=400步 每步=0.9° A 第一步 B C D 第二步 第三步 第四步 A B 第八步 A D C D B C 第七步 第六步 第五步 四相八拍：A AB B BC C CD D AD A 2.3 步進馬達特性曲線 * 2.4 驅動電路 * 單極性控制（Uni-Polar） * 雙極性控制（Bi-Polar） * * * 失步的成因是由于馬達運轉中瞬間提高轉速時，因輸出轉矩 與轉速成反比，故轉矩下降無法負荷外界負載，而造成小幅 滑脫。 改變電流的均衡性 * 2.8.1 改變電流的均衡性—正弦/