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步进电动机微机原理(步进电机微步控制)

来源:www.xrdq.ne   时间:2022-12-29 09:18   点击:93  编辑:admin   手机版

1. 步进电机微步控制

现说明如下:步进电机的细分控制是由驱动器精确控制步进电机的相电流来实现的,对于步进电机系统,主要采用二相混合式步进电机及相应的细分驱动器。但在国内,广大用户对“细分”还不是特别了解,有的只是认为,细分是为了提高精度,其实不然,细分主要是改善电机的运行性能。 以二相电机为例,假如电机的额定相电流为3A,如果使用常规驱动器(如常用的恒流斩波方式)驱动该电机,电机每运行一步,其绕组内的 电流将从0突变为3A或从3A突变到0,相电流的巨大变化,必然会引起电机运行的振动和噪音。如果使用细分驱动器,在10细分的状态下驱动该电机,电机每运行一微步,其绕组内的电流变化只有0.3A而不是3A,且电流是以正弦曲线规律变化,这样就大大的改善了电机的振动和噪音,因此,在性能上的优点才是细分的真正优点。 由于细分驱动器要精确控制电机的相电流,所以对驱动器要有相当高的技术要求和工艺要求,成本亦会较高。注意,国内有一些驱动器采用“平滑”来取代细分,有的亦称为细分,但这不是真正的细分,望广大用户一定要分清两者的本质不同: 1.“平滑”并不精确控制电机的相电流,只是把电流的变化率变缓一些,所以“平滑”并不产生微步,而细分的微步是可以用来精确定位的。 2.电机的相电流被平滑后,会引起电机力矩的下降,而细分控制不但不会引起电机力矩的下降,相反,力矩会有所增加。 电机本身相当于有了一个“自调节”的过程, 当负载很小时, 会按细分步一步一步的走, 随着负载的增加, 电机会通过增加细分步的丢步数去增加最大输出力矩去带动负载, 虽然此时细分步被破坏, 但由于运行的过程中不会出现大的“扭矩过裕量”, 所以电机运行起来很平稳 但是, 宏观上, 电机力矩是不会因为细分的变化而变化的。当然, 细分本身一定会存在偏差, 另外,脉冲频率一定的情况下, 细分数的大小, 会对转速造成影响, 从而一定情况上影响反电动势和力矩。 但那归根结底是转速因素产生的影响, 与细分本身无关。

2. 微型步进电机控制器

其实没有什么控制器的问题,一般都是步进电机的驱动。控制都是单片机之类的MCU执行,只是它们给的时序信号的驱动能力小,所以要接驱动芯片。

控制单元只是提供一个时序信号,比如对于一个两相六线的步进电机,单片机的P0口的四个脚隔几十毫秒的时间一次输出,输出(1110、1101、1011、0111、1110.。。。。。。循环)就一个方向转,输出(0111、1011、1101、1110、0111.。。。。。。循环)就另一个方向转。

3. 步进电机随动控制

工作原理:伺服驱动系统的控制对象是机床坐标轴的位移和速度,执行机构是伺服电机或步进 电动机;对输入指令信号进行控制和功率放大的部分 称为伺服放大器(亦称驱动器、伺服单元等),它是伺服驱动的核心。 伺服系统本质上是一种随动系统。只不过被控量是位移或是其对时间的导数。

4. 步进电机微步控制器接线图

雷赛MA860H步进电机驱动器的红灯亮的原因红灯为故障指示灯,当出现过压、过流故障时,故障灯常亮。故障清除后,红灯灭。当驱动器出现故障时,只有重新上电和重新使能才能清除故障。

雷赛MA860H步进电机驱动器雷赛MA860H步进电机驱动器交流和直流均可供电使用,具有超宽电压使用范围,电压最高不可超过90V,最低不低于24V。

正常工作电压范围

为28-80V;可以驱动57、85、86系列和110系列两相混合式步进电机使用。微步细分数有16种,最大步数为51200Pulse/rev;工作峰值电流范围为2.4-7.2A,输出电流共有8档,电流的分辨率约为0.6A;具有自动半流,过压、过流保护功能。

雷赛MA860H步进电机驱动器有红绿两个指示灯。其中绿灯为电源指示灯,当驱动器上电后绿灯常亮

5. 微型步进电机工作原理

步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器 虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能象普通的直流电机,交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。

6. 遥控步进电机

原理不太一样的,舵机里面有一个控制板和一个普通电机以及减速齿轮,步进电机就一个电机,利用磁极异性相吸的原理工作。

舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。目前在高档遥控玩具,如航模,包括飞机模型,潜艇模型;遥控机器人中已经使用得比较普遍。舵机是一种俗称,其实是一种伺服马达。

7. 步进电机的微机控制

如果是异步电机,任意交换其中两相就可以实现反转。如果是步进电机,它有3种类型:1永磁式步进电机;2反应式步进电机;3混合式步进电机。

永磁式步进电机转矩和体积都比较小,多用于家用电器,如空调,打印机等。

反应式步进电机常见的有三相反应式,步距角为1.5度。

混合式步进电机常见的有两相混合式,三相混合式,四相混合式,五相混合式等等。它们都必须使用步进电机驱动器。

对于三相三拍步进电机而言,它的三拍是A→B→C→A这样的循环,步进电机就正转。若是按A→C→B→A循环它就反转。

对于三相六拍步进电机而言,A→AB→B→BC→C→CA→A就是正转。反之,A→AC→C→CB→B→BA→A就是反转。

了解了三相步进电机的工作原理,我们只需在步进电机驱动器的信号端加入正,反向控制信号就能实现步进电机的正反转控制。

实现正反转控制信号的方法很多,常用的有PLC控制,单片机控制,微机控制等。

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