步进电机设计报告

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1、成都学院（成都大学）课程设计报告微机原理课程设计报告题目步进电机控制课程设计学院电子信息工程学院专业自动化（本）学生姓名黄万林　学号201010311123年级2010级指导教师程浩职称副教授二〇一二年七月步进电机转速实时控制18成都学院（成都大学）课程设计报告摘要：本设计主要是通过编写程序来驱动步进电机转动，进一步对转速实时控制。采用开环控制方式，使之能对步进电机的转动方向，速度和角度进行调整。根据步进电机控制绕组的多少可以将电机分为三相、四相和五相。实验中采用电压为DC12V的四相八拍步进电机35BYJ46型电机。用ULN20

2、03作为步进电动机驱动电路主芯片，以8255A作为8086并行输出接口，8086对步进电机的控制信号则通过8255A送到ULN2003。关键词：步进电机；8255；驱动程序；第1章绪论……………………………………………………………………………………………41.1研究背景………………………………………………………………………………………41.2选题的目的和意义……………………………………………………………………………41.3本课程设计的主要内容……………………………………………………………5第2章步进电机转速实时控制……………………

3、…………………………………………………62.1设计方案………………………………………………………………………………………62.2硬件系统基本原理……………………………………………………………………………62.3设计思想………………………………………………………………………………………82.4软件框图………………………………………………………………………………………92.5软件清单………………………………………………………………………………………13第3章结束语…………………………………………………………………………………………20

4、参考文献………………………………………………………………………………………………22一、绪论1.1研究背景1.2选题的目的和意义一、前言　　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，18成都学院（成都大学）课程设计报告电机的转速、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。　　二、感应子式步进电机工作原理　　

5、（一）反应式步进电机原理　　由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原理。　1、结构：电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开0、1/3て、2/3て,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示），即A与齿1相对齐，B与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て，A’与齿5相对齐，（A’就是A，齿5就是齿1）　　2、旋转：　　如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐，（转子不受任何力以下均同）。如B相通电，A，C相不通电时，齿2应与B对齐，此时转子

6、向右移过1/3て，此时齿3与C偏移为1/3て，齿4与A偏移（て-1/3て）=2/3て。如C相通电，A，B相不通电，齿3应与C对齐，此时转子又向右移过1/3て，此时齿4与A偏移为1/3て对齐。如A相通电，B，C相不通电，齿4与A对齐，转子又向右移过1/3て这样经过A、B、C、A分别通电状态，齿4（即齿1前一齿）移到A相，电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按A，B，C，A……通电，电机就每步（每脉冲）1/3て,向右旋转。如按A，C，B，A……通电，电机就反转。　　由此可见：电机的位置和速度由导电次数（脉冲数）和频率成一一对应关系。而

7、方向由导电顺序决定。　　不过，出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用A-AB-B-BC－C-CA-A这种导电状态，这样将原来每步1/3て改变为1/6て。甚至于通过二相电流不同的组合，使其1/3て变为1/12て，1/24て，这就是电机细分驱动的基本理论依据。18成都学院（成都大学）课程设计报告不难推出：电机定子上有m相励磁绕阻，其轴线分别与转子齿轴线偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制——这是步进电机旋转的物理条件。只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电机，出于成

8、本等多方面考虑，市场上一般以二、三、四、五相为多。　　3、力矩：　　电机一旦通电，在定转子间将产生磁场（磁通量Ф）当转子与定子错开一定角度产生力F与（dФ/dθ）成正比S其磁通量Ф=Br*SBr为磁密，S为导磁面积F与L*D*Br成正比L为铁芯有效