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2.4 步进电机的选用 步进电动机又称脉冲电动机或为阶跃电动机，目前，随着电子技术，控制技术以及电动机本体的发展和变化，传统的电机分类的间界面越来越模糊；步进电动机的传动定义为：根据输入的脉冲信号，每改变一次励磁状态就前进一定角落，若不改变励磁状态则保持一定的状态而静止；广义的定义为，步进电动机是一种受电脉冲信号控制的无刷式直流电动机，也可看作是在一定频率范围内转速与控制脉冲频率同步的电动机。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 步进电动机的机理是基于最基本的电磁铁作用，其原始模型起源于1830年至1860年间。在20世纪60年代后期，随着永磁材料的发展，各种实用型的步进电动机应运而生，半导体的发展使得步进电动机得到了广泛的应用。我国的步进电动机开始于21世纪50年代后期，其发展过程大致经历了四个阶段：第一阶段从50年代后期到60年代后期主要是高等院校和科研机构开发并使用少量的步进电机，以多段结构三相反应式步进电动机为主；第二阶段，70年代初期反映在步进电机的生产和研究发展到了一个水平；第三阶段，70年代中期至80年代后期新产品种高性能电动机层出不穷，各种混合式步进电动机及驱动器作为产品得到广泛应用。 http://www.paper51.com 步进电动机的特点 http://www.paper51.com
步进电机有三大部分组成：步进电动机本体，步进电动机控制器及步进电动机驱动器。其特点如下： 内容来自www.paper51.com
1）用数字信号直接进行开环控制，整个系统简单廉价。 http://www.paper51.com 2） 位移与输入脉冲数相对应，步距误差不长期积累，可以组成结构简单又具有一定精度的开环控制系统，也可在要求更高组成闭环控制系统。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 3）无刷，电动机本体部件少，可靠性高。 copyright paper51.com 4）抑郁启动正反转和变速停止，影响性好。 http://www.paper51.com
5）平滑性好，步距角选择范围大，停止时可有自锁能力 内容来自论文无忧网 www.paper51.com ⑴、步进电机的步距角 paper51.com 取系统脉冲当量，初选步进电机步距角。 内容来自www.paper51.com ⑵、步进电机启动力矩的计算 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
设步进电机等效负载力矩为T，负载力为P，根据能量守恒原理，电机所做的功与负载力做功有如下关系 内容来自www.paper51.com
copyright paper51.com 式中： ——电机转角； ——移动部件的相应位移； ——机械传动效率。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 若取 ，则，且，所以 paper51.com
http://www.paper51.com 式中： ——移动部件负载（N）；G——移动部件重量（N）；——与重量方向一致的作用在移动部件上的负载力（N）； ——导轨摩擦系数；——步进电机步距角，（rad）；T——电机轴负载力矩（） http://www.paper51.com
本例中，取（淬火钢滚珠导轨的摩擦系数），，为丝杠牵引力，。考虑到重力影响，Y向电机负载较大，因此取，所以 http://www.paper51.com 内容来自www.paper51.com 若不考虑启动时运动部件惯性的影响，则启动力矩 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
copyright paper51.com 取安全系数为0.3，则 copyright paper51.com 对于工作方式为三相六拍的三相步进电机 http://www.paper51.com
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⑶、步进电机的最高工作频率 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 内容来自www.paper51.com 查表选用两个45BF005-Ⅱ型步进电机。电机的有关参数见表2-2。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 表2-2 步进电机参数 copyright paper51.com 型 号 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 主要技术数据 paper51.com 外形尺寸 paper51.com 重量 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
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步距角 copyright paper51.com
最 大静转距 copyright paper51.com
最高空载启动频率() paper51.com 相数 paper51.com 电压 http://www.paper51.com 内容来自www.paper51.com 电流 http://www.paper51.com http://www.paper51.com 外径 http://www.paper51.com 长度 paper51.com 轴径 copyright paper51.com
45BF005-Ⅱ http://www.paper51.com 1．5 paper51.com 19.6 paper51.com
3000 paper51.com 3 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
27 内容来自www.paper51.com 2.5 http://www.paper51.com 45 copyright paper51.com
58 http://www.paper51.com 4 内容来自www.paper51.com 11 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 2.5 确定齿轮传动比 paper51.com 因步进电机步距角，滚珠丝杠螺距 ，要实现脉冲当量，在传动系统中应加一对齿轮降速传动。齿轮传动比 内容来自www.paper51.com
copyright paper51.com 选 ， 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
2.6 确定齿轮模数及有关尺寸 copyright paper51.com 因传递的扭距较小，取模数，齿轮有关尺寸见表3-3。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com |