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步进电动机控制设计(步进电动机控制设计实验心

来源:www.xrdq.ne   时间:2022-12-29 08:46   点击:253  编辑:admin   手机版

1. 步进电动机控制设计实验心得

1、步进电机动作的话要靠驱动器来驱动的,步进电机也叫脉冲电机,给一个脉冲转一个角度。

12V的话要控制要先买个开关电源,把220V变成12V接到驱动器,再用驱动器控制电机,还要

一个外部给脉冲的控制器(单片机或者PLC)给驱动器脉冲信号。

2、根据控制信号运动,一个脉冲信号走一步,步进角则根据固有参数计算,比如以5相步进电

机为例,采用基本步进角即无细分,则每给一个脉冲信号,步进电机运转0.72°,500脉冲一

圈。所以当脉冲的频率越高时,步进电机的运转速度越快,依次计算即可。

2. 步进电动机控制设计实验心得感悟

无需编码器等反馈器件即可实现转速与转角(即位置)的控制(即开环控制),这是步进电机最大的特点。脉冲的频率决定电机的转速,而脉冲的个数决定电机的转角。同比直流伺服系统,步进电机具如下优势:

1、锁定位置时,电机不再耗电:步进电机特有的“静转矩”(又称“保持转矩”、“定位转矩”等),当电机停在某位置时,具有一定的锁定转矩。直流电机虽然也可通过驱动器锁定位置,但锁定时电机依然耗电;

2、体积小、寿命长:步进电机的寿命通常取决于轴承寿命,可达上万至数万小时,与等同尺寸的直流电机相比,步进电机的输出转矩更大。

3、成本低廉、驱动简单:由于是开环控制,省却了编码器等反馈器件,所以既简化了系统组成,又能有效降低成本。

但步进电机的旋转是一个高速重复的“启—停—启—停”过程,所以转动平滑性不如直流电机。步进电机还有一个谐振频率,当电机在某转速区间工作时,驱动的脉冲可能产生谐振而让电机抖动。另外,一旦发生某一脉冲未能驱动电机(俗称“丢步”,可能因干扰信号等而出现)时,开环系统无法检测和补偿。该问题虽然可以通过加装编码器等来解决,但这将导致成本上升,并且需要更复杂的驱动电路。

3. 步进电机运动控制实验心得

如果你的驱动电流什么的都没变,那有可能是步进电机消磁了。里面的永磁体会老化的,之后力矩就变小了。如果是消磁,那只有更换电机了。良好的散热能够防止电机消磁。温度太高的时候电机会直接自动消磁。

4. 步进电机控制实验总结

步进电机驱动后振动大,通常原因是电机处于低速运转(处于共振点),步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点,一般可采用以下方案来克服: 一、如步进电机正好工作在共振区,可通过改变减速比等机械传动避开共振区; 二、采用带有细分功能的驱动器,这是最常用的、最简便的方法; 三、换成步距角更小的步进电机,如三相或五相步进电机; 四、换成交流伺服电机,几乎可以完全克服震动和噪声,但成本较高; 五、在电机轴上加磁性阻尼器,市场上已有这种产品,但机械结构改变较大。

5. 步进电机控制设计实验报告

1、每次以常速回到零点后,以一个很慢的速度反向运行,刚刚打开微动开关的时候,停止步进电机,设定该点为0点,我们这样处理的结果,可以达到30u以内的误差。

2、你也可以使用电容位移传感器,做到更高的精度。

6. 步进电机控制模拟实验

有多种方式,可以用位置控制模式,PLC发送一定频率的脉冲给伺服驱动器,设置一定的电子齿轮比,电机就会按一定的速度运转,改变电机的速度只需要改变一下脉冲的频率就行,也可以用速度控制模式,用PLC输出一个0到正负10伏的模拟量电压到伺服驱动器,设置一个速度指令增益参数,就可以控制电机的转动了,电机的转速正比于模拟量的电压值。

7. 步进电动机控制设计实验心得体会

工具/原料

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1、电源:选用直流24V的开关电源,供控制器使用,或者与步进电机共用一个开关电源。 2、步进电机:根据需要的扭矩大小,选择适合实际需要的步进电机和配套的步进电机驱动器。步进电机无论扭矩大小、电压高低都可以控制。 3、控制器:选择表控TPC12-12TD的控制器,或根据需要选择合适路数的控制器。型号有TPC4-4TD、TPC8-8TD、TPC12-12TD、TPC16-16TD、TPC20-20或TPC24-24TD的控制器,路数从4路至24路的控制器,根据需要选择。 4、感应开关:可以使用磁性开关、接近开关、光电开关等,根据实际需要来选择。可以使用两线或三线的感应开关,电压选用直流24V供电的,三线的感应开关选用NPN型常开的。 5、开关:根据实际需要选择启动开关、停止开关、暂停开关、手动开关等待,完全根据实际需要来选配,不需要的就不必选配。一般的开关使用不带自锁的按钮开关,暂停、手动开关使用带自锁的按钮开关。 上述的几项原料基本都是必须品,很简单,不需要的不必配置。

方法/步骤

1/4分步阅读

接线:

参考表控的步进电机接线图,电子版说明书中有单轴、两轴和4轴的接线图。

接线比较简单,主要分为电源、输出和输入三部分的接线。最关键的接线是表控输出信号到驱动器输入端的信号线。接线的原则是:驱动器脉冲和方向输入信号的正极都接到表控的5V电压端子上,脉冲和方向的负极分别接到表控的输出端Y输出端上。表控的脉冲输出端是Y1——Y4可以输出脉冲,其他输出端不能输出脉冲可以输出方向信号。

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安装功能设置表:

在电脑上安装表控的功能设置表软件。

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测试:

运行功能设置表,设置一行功能数据就可以进行测试。

设置很简单,选择输入端X1为启动开关,选择输出端为Y1输出脉冲,设置频率为2000赫兹,脉冲数设置为10万个脉冲。这样就完成了测试的设置。

频率决定步进电机的转速,脉冲个数是运行的距离或尺寸。

连接好数据线,一端插到电脑的USB接口上,另一端插到控制器的下载接口上,点击连接和下载按钮,按一下输入端X1的按钮开关,点击就会旋转,这样就通过了测试,证明接线、供电和设置都没什么问题了。

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设置实际需要的功能:

根据需要的功能,从第一个动作开始设置,推荐设置一个动作就下载到控制器中测试一下,没有问题就设置下一个动作,然后在测试。

8. 步进电机控制实例

方向用一个引脚的电平控制,脉冲引脚用单片机定时器中断去产生脉冲

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