1、“.....图.正反转相绕组通电网络.图.正反转相绕组通电网络.总结.全文总结本文论述了基于的步进电机控制系统的研制过程和设计方法,其中包括硬件设计软件设计及系统组态等方面。硬件电路是由西门子驱动器和步进电机设计而成,软件程序用梯形图和编程语言写成。全文主要论述和研究了以下内容阐述了步进电机的基本工作原理对的简单介绍以及对的选型对步进电机电气原理图以及接线图基于步进电机控制系统设计,梯形图。在本次设计中,利用软硬件结合,实现对步进电机工作状态的精准和自动控制。以移位指令作为步进控制主体编程,使程序的柔性更好,非常容易修改。在运行过程中步进速度可任意加减,而不仅是只有三档步进速度,此时任何变速实际上只是改变移位指令的执行速度,即改变移位脉冲的发生周期,其他所有网络均可不变。利用输出的时序脉冲和方向信号,改变对步进电机绕组的通电方式和通电顺序,级脉冲电压级脉冲电流的驱动要求。控制步进电机工作方式的选择.常见的步进电机的工作方式常见的步进电机的工作方式有以下三种.三相单三拍图.三相单三拍工作方式时序图......”。
2、“.....三相双三拍工作方式时序图.三相六拍图.三相六拍工作方式时序图.步进电机控制原理控制步进电机换向顺序通电换向这过程称为脉冲分配。例如三相步进电机的三相三拍工作方式,其各相通电顺序为,通电控制脉冲必须严格按照这顺序分别控制相的通断。控制步进电机的转向如果给定工作方式正序通电换相,步进电机正转,如果按反序通电换相,则电机就反转。控制步进电机的速度每次给步进电机发个控制脉冲,它就转动步。两个脉冲的间隔时间越短,步进电机就转动得越快。调节发出的脉冲频率,就能对步进电机进行调速控制。.控制步进电机的方法在本设计中使用控制步进电机,可使用产生控制步进电机所需要的各种时序的脉冲。三相步进电机可采用三种工作方式三相单三拍,三相双三拍,三相单六拍。这三种方式的主要区别是电机绕组的通电放电时间不同。工作方式是单三拍时通电时间最短,双三拍时允许放电时间最短,六拍时通电时间和放电时间最长。因此,同脉冲频率时,六拍的工作方式出力最大。而且,电机是三拍的工作方式时,其分辨率为度,六拍的工作方式时,分辨率是.度。所以......”。
3、“.....我们采用三相六拍的工作方式,在这种控制方式下工作,步进电机的运行特性好,步进电机分辨率最高。三相六拍步进电机是典型径向分相单定子反应式伺服电机。其结构原理图与普通电机样,分为转子和定子两个部分,其中定子又可分为定子绕组和定子铁芯。定子铁芯由电工钢片叠压而成。定子绕组绕制在定子铁芯上,六个均匀分布齿上的线圈,在直径方向上相对的两个齿上的线圈串联在起,构成相控制绕组。三相步进电机可构成三相控制绕组,若任相绕组通电,便形成组定子磁极。在定子的每个磁极上,即定子铁芯上的每个齿上开了五个小齿,齿槽等宽,齿间夹角为,转子上没有绕组,只有均匀分布的个小齿,齿槽也是等宽的,齿间夹角也是,与磁极上的小齿致。此外,三相定子磁极上的小齿在空间位置上依次错开齿距,。完成,通过控制脉冲数可以很方便的控制步进电机转过的角位移,且步进电机的误差不累积,能够达到准确定位的目的。还可以通过控制频率改变步进电机的加速度和转速,达到任意调速的目的,因此步进电机可以广泛的应用于各种不同的系统领域中。步进电机具有明显的优势超过其他电动机......”。
4、“.....以及其相对较低的成本,步进电机有许多高科技技术应用在程序上,例如机械手臂磁盘驱动器打印机录像机机器人和遥控车等。另外步进电机也广泛应用于各种工业自动化系统中。.的特点通用性强,使用方便。由于产品的模块化和系列化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。当控制对象的硬件配置确定以后就可通过修改用户程序,快速方便地适应工艺条件的种种变化。功能性强,适用面广。现代不仅具有计时计数逻辑运算顺序控制等功能,而且还具有和转换数据处理数值运算等功能。因此,它既可对模拟量进行控制,也可对开关量进行控制,既可控制条生产线台生产机械,也可控制个生产过程。还具有通讯联络功能,可与上位计算机构成分布式控制系统,实现遥控功能。可靠性高,抗干扰能力强。绝大多数用户都把可靠性作为选择控制装置的前提条件。针对是专为在工业环境下应用而设计的,故采取了系列软件和硬件抗干扰措施。硬件方面,隔离是抗干扰的主要措施之。的输入输出电路般用光电耦合器来传递信号,使外部电路与之间无电路联系,有效地抑制了外部干扰源对的影响......”。
5、“.....还可防止外部高电压窜入模块。滤波是抗干扰的另主要措施,在的模块和电源电路中,设置了多种滤波电路,对高频干扰信号有很好的抑制作用。软件方面,设置故障检测与诊断程序。釆用以上抗干扰措施后,般无故障平均时间可达到万〜万小时。编程方法简单,容易掌握。配备有易于掌握和接受的梯形图语言。该语言编程表达方式和元件的符号与继电器控制电路原理图相当接近。控制系统的设计安装调试和维修方便。用软件功能取代了继电器控制系统中大量的计数器等部件时间继电器中间继电器,控制柜的设计安装接线工作量大为减少。这些特点使得步进电动机与其它电动机有很大的差别。由上述步进电动机的特点,使得由它和驱动控制器组成的开环数控系统,既具有较良好的控制性能,高的控制精度,又能可靠稳定地工作。因此,在数字控制系统刚出现时,步进电动机经历过个巨大的发展阶段。步进电机的分类按其工作方式分为功率式和伺服式功率式输出转矩较大,能直接带动较大的负载伺服式输出转矩较小,只能带动较小的负载,对于大负载需通过液压放大元件来传动......”。
6、“.....按使用频率分为高频步进电动机和低频步进电动机。按运动方式旋转运动直线运动平面运动和滚切运动。按工作原理反应式磁阻式永磁式永磁感应子式混合式。反应式定子上有转子绕组由软磁材料组成。步距角小,成本低结构简单但效率低动态性能差发热大,可靠性难以保证。永磁式永磁式步进电机的转子用永磁材料制成,定子的极数与转子的极数相同。其特点是输出力矩大动态性能好,但是电机精度差,步矩角大般为.或。混合式混合式步进电机综合了永磁式和反应式的优点,其定子上有转子多相绕组上采用永磁材料,转子和定子上都有多数小齿以提高步矩精度。其特点是步距角小输出力矩大动态性能好,但成本相对较高结构复杂。按定子上绕组来分,共有二相三相和五相等系列。最受欢迎的是两相混合式步进电机,约占以上的市场份额,其原因是性价比高,配上细分驱动器后效果良好。该种电机的基本步距角为.步,配上半步驱动器后,步距角减少为.,配上细分驱动器后其步距角可细分达倍.微步。由于制造摩擦力和精度等原因,实际控制精度略低......”。
7、“.....步进电机的基本参数电机固有步距角它表示控制系统每发个步进脉冲信号,电机所转动的角度。电机生产时给出了个步距角,这个步距角可称之为“电机固有步距角”,它不定是实际工作时的真正步距角,真正步距角与驱动器有关。保持转矩保持转矩是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重机。步进电动机的发展与计算机工业有着密切关系。自从步进电动机在计算机外围设备中取代小型直流电动机以后,使设备的性能显著提高,很快地促进了步进电动机的发展。另方面,微型计算机和数字控制技术的发展,又把作为数控系统执行部件的步进电动机推广应用到其他领域,如小功率机械加工机床电加工机床光学测量仪器和包装机械以及医疗仪器等。任何种产品成型的过程,基本上都是规格品种逐步统和简化的过程。现在,步进电动机的发展已归结为爪极结构的永磁式单段式结构的磁阻式和混合式三类。爪极永磁式电机价格便宜,性能指标不高,混合式和磁阻式主要作为高分辨率电动机,由于混合式步进电动机具有控制功率小,运行平稳性较好而逐步处于主导地位......”。
8、“.....五相电动机主要用于运行性能较高的场合,还有二相八极齿的电动机,步距角全步半步。到目前,工业发达国家的磁阻式步进电动机已极少见。步进电动机最大的生产国是日本,如日本伺服公司东方公司及公司等,特别是日本东方公司,无论是电动机性能和外观质量,还是生产手段,都堪称是世界上最好的。现在日本步进电动机年产量含国外独资公司近亿台,德国也是世界上步进电动机生产大国。德国公司年五相混合式步进电动机专利期满后,推出了新的三相混合式步进电动机系列,为定子极转子齿结构,配套电流型驱动器,每转步数为和,它具有通常的二相和五相步进电动机的分辨率,在此基础上再细分,分辨率提高倍,这是种很好的方案,充分运用了电流型驱动技术的功能,让三相电动机同时具备二相和五相电动机的性能。与此同时,日本伺服公司也推出了他们的三相混合式步进电动机。该公司阪正文博士研制了三种不同的永磁式三相步进电动机,即型混合式性磁阻式和爪极型。将三相步进电动机同二相步进电动机进行比较后得出在获得小步距角方面......”。
9、“.....三相电动机的两相励磁最大保持力矩为为单相励磁转矩,而二相电动机为,所以三相电动机的合成力矩大。三相电动机连续步用于半步的转矩差比二相电动机的要小。三相电动机的转矩波动比二相电动机要小。三相电动机绕组可以星形连接,三个终端驱动,励磁电路晶体管个而二相电动机是个。连续运转时,由于三相步进电动机结构原因,磁通和电流的三次谐波被消除了,所以三相电动机的振动力矩比二相电动机的要小.结论是显而易见的。基于,步进,电机,机电,调速,控制,节制,驱动,控制系统,设计,毕业设计,全套,图纸.步进驱动控制系统研究和意义.国内外的发展.国内外步进电机的发展概况.步进驱动控制系统主要研究工作步进电机及简介.步进电机简介步进电机的分类步进电机的基本参数步进电机的特点.步进电机在工业中的应用.的特点.技术在步进电机控制中的应用控制步进电机工作方式的选择.常见的步进电机的工作方式.步进电机控制原理控制步进电机换向顺序控制步进电机的转向控制步进电机的速度.控制步进电机的方法.控制步进电机的设计思路控制步进电机硬件设计......”。
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基于S7-200PLC步进电机调速控制步进驱动控制系统设计开题报告.doc
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