步进电机的特性及其设计选择毕业论文

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1、 简述简述步进电机步进电机的特性及其的特性及其 设计选择设计选择 系系 别：别： 电气电子工程系电气电子工程系 学生姓名：学生姓名： 专业班级：专业班级： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： I 摘 要 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元 件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号 的频率和脉冲数， 而不受负载变化的影响， 即给电机加一个脉冲信号， 电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周 期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步 进电机来控制变的非常的简单。 步进电机的调速一般是改变输入步进 电机的脉冲的频率来实

2、现步进电机的调速， 因为步进电机每给一个脉 冲就转动一个固定的角度， 这样就可以通过控制步进电机的一个脉冲 到下一个脉冲的时间间隔来改变脉冲的频率， 延时的长短来具体控制 步进角来改变电机的转速，从而实现步进电机的调速。 关键词：步进电机；脉冲信号；单片机 目 录 摘 要.I 1 绪论.(1) 2 步进电机概述.(2) 2.1 步进电机的特点. (2) 2.2 步进电机的工作原理.(2) 2.3步进电机的技术参数.(3) 2.3.1 数据仓库数据抽取方法.(3) 2.3.2 步进电机动态指标及术语.(3) 2.4 步进电机的分类.(4) 2.4.1 步进电机分为三大类.(5) 2.4.2 步进

3、电机的内外结构.(5) 3 控制方式的选择及实现.(6) 3.1 驱动方式的确定.(6) 3.2 驱动电路的选择.(9) 4 硬件电路的设计.(11) 4.1 单片机的选择.(10) 4.2 步进电机的选择.(11) 致谢.(16) 参考文献.(17) 1 1 1 绪论绪论 步进电机最早是在 1920 年由英国人所开发。1950 年后期晶体管的发明也逐 渐应用在步进电机上，这对于数字化的控制变得更为容易。以后经过不断改良， 使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解性能、高响应性、信赖 性等灵活控制性高的机械系统中。在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的 机器中，我们很容易发现步进电

4、机的踪迹，尤其以重视速度、位置控制、需要精 确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。 步进电机作为执行元 件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微 电子 和 计算 机技术的 发展 ，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民 经济 领域都有应用。 步进电机是将电脉冲信号变换成角位移或直线位移的执行部件。 步进电机可 以直接用数字信号驱动，使用非常方便。一般电动机都是连续转动的，而步进电 动机则有定位和运转两种基本状态，当有脉冲输入时步进电动机一步一步地转 动，每给它一个脉冲信号，它就转过一定的角度。步进电动机的角位移量和输入 脉冲的个数严格成正比，在时间上

5、与输入脉冲同步，因此只要控制输入脉冲的数 量、频率及电动机绕组通电的相序，便可获得所需的转角、转速及转动方向。在 没有脉冲输入时， 在绕组电源的激励下气隙磁场能使转子保持原有位置处于定位 状态。因此非常适合于单片机控制。步进电机还具有快速启动、精确步进和定位 等特点，因而在数控机床，绘图仪，打印机以及光学仪器中得到广泛的应用。步 进电动机已成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机。 传统电动机作 为机电能量转换装置，在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。 步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为 100%) 的特点，广泛应用于各种开环控制。 现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机 （VR） 、 永磁式步进电机 （PM） 、 混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。永磁式步进电机一般为两相，转矩