陳工189-6519-7730
特點特性
折疊主要特點
1.一般步進(jìn)電機的精度誤差為步距角的3-5%,且不累積。
2.步進(jìn)電機外表允許的最高溫度。
步進(jìn)電機溫度過高首先會使電機的磁性材料退磁,從而導(dǎo)致力矩下降乃至于失步,因此電機外表允許的最高溫度應(yīng)取決于不同電機磁性材料的退磁點;一般來講,磁性材料的退磁點都在攝氏
130度以上,有的甚至高達(dá)攝氏200度以上,所以步進(jìn)電機外表溫度在攝氏80-90度完全正常。
3.步進(jìn)電機的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。
當(dāng)步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動時,電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢;頻率越高,反向電動勢越大。在它的作用下,電機隨頻率(或速度)的增大而相電流減小,從而導(dǎo)致力矩下降。
4.步進(jìn)電機低速時可以正常運轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲。
步進(jìn)電機有一個技術(shù)參數(shù):空載啟動頻率,即步進(jìn)電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率,如果脈沖頻率高于該值,電機不能正常啟動,可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下,啟動
頻率應(yīng)更低。如果要使電機達(dá)到高速轉(zhuǎn)動,脈沖頻率應(yīng)該有加速過程,即啟動頻率較低,然后按一定加速度升到所希望的高頻(電機轉(zhuǎn)速從低速升到高速)。
步進(jìn)電動機以其顯著的特點,在數(shù)字化制造時代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進(jìn)電機本身技術(shù)的提高,步進(jìn)電機將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。
折疊主要特性
1 步進(jìn)電機必須加驅(qū)動才可以運轉(zhuǎn), 驅(qū)動信號必須為脈沖信號,沒有脈沖的時候, 步進(jìn)電機靜止, 如
果加入適當(dāng)?shù)拿}沖信號, 就會以一定的角度(稱為步距角)轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動的速度和脈沖的頻率成正比。
2 三相步進(jìn)電機的步進(jìn)角度為7.5 度,一圈360 度, 需要48 個脈沖完成。
3 步進(jìn)電機具有瞬間啟動和急速停止的優(yōu)越特性。
4 改變脈沖的順序, 可以方便的改變轉(zhuǎn)動的方向。
因此,目前打印機,繪圖儀,機器人,等等設(shè)備都以步進(jìn)電機為動力核心。
折疊驅(qū)動器的特點
(1)構(gòu)成步進(jìn)電機驅(qū)動器系統(tǒng)的專用集成電路:
A、脈沖分配器集成電路:如三洋公司的PMM8713、PMM8723、PMM8714等。
B、包含脈沖分配器和電流斬波的控制器集成電路:如SGS公司的L297、L6506等。
C、只含功率驅(qū)動(或包含電流控制、保護(hù)電路)的驅(qū)動器集成電路:如日本新電元工業(yè)公司的MTD1110(四相斬波驅(qū)動)和MTD2001(兩相、H橋、斬波驅(qū)動)。
D、將脈沖分配器、功率驅(qū)動、電流控制和保護(hù)電路都包括在內(nèi)的驅(qū)動控制器集成電路,如東芝公司的TB6560AHQ、MOTOROLA公司的SAA1042(四相)和ALLEGRO公司的UCN5804(四相)等。
(2)“細(xì)分驅(qū)動”概述:
將“電機固有步距角”細(xì)分成若干小步的驅(qū)動方法,稱為細(xì)分驅(qū)動,細(xì)分是通過驅(qū)動器精確控制步進(jìn)電機的相電流實現(xiàn)的,與電機本身無關(guān)。其原理是,讓定子通電相電流并不一次升到位,
而斷電相電流并不一次降為0(繞組電流波形不再是近似方波,而是N級近似階梯波),則定子繞組電流所產(chǎn)生的磁場合力,會使轉(zhuǎn)子有N個新的平衡位置(形成N個步距角)。
測速方法
步進(jìn)電機是將脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移或線位移。
一是過載性好。其轉(zhuǎn)速不受負(fù)載大小的影響,不像普通電機,當(dāng)負(fù)載加大時就會出現(xiàn)速度下降的情況,步進(jìn)電機使用時對速度和位置都有嚴(yán)格要求。
二是控制方便。步進(jìn)電機是以“步”為單位旋轉(zhuǎn)的,數(shù)字特征比較明顯。
三是整機結(jié)構(gòu)簡單。傳統(tǒng)的機械速度和位置控制結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,調(diào)整困難,使用步進(jìn)電機后,使得整機的結(jié)構(gòu)變得簡單和緊湊。 測速電機是將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電壓,并傳遞到輸入端作為反饋信號
。測速電機為一種輔助型電機,在普通直流電機的尾端安裝測速電機,通過測速電機所產(chǎn)生的電壓反饋給直流電源,來達(dá)到控制直流電機轉(zhuǎn)速的目的。
設(shè)計思路
功能模塊設(shè)計
本模塊可分為如下3個部分:
· 單片機系統(tǒng):控制步進(jìn)電動機;
· 外圍電路:PIC單片機和步進(jìn)電動機的接口電路;
· PIC程序:編寫單片機控制步進(jìn)電功機的接口程序,實現(xiàn)三角波信號的輸出功能。
(1)步進(jìn)電動機與單片機的接口。
單片機是性能極佳的控制處理器,在控制步進(jìn)電機工作時,接口部件必須要有下列功能。
①電壓隔離功能。
單片機工作在5V,而步進(jìn)電機是工作在幾十V,甚至更高。一旦步進(jìn)電機的電壓串到單片機中,就會損壞單片機;步進(jìn)電機的信號會干擾單片機,也可能導(dǎo)致系統(tǒng)工作失誤,因此接口器件必須
有隔離功能。
②信息傳遞功能。
接口部件應(yīng)能夠把單片機的控制信息傳遞給步進(jìn)電機回路,產(chǎn)生工作所需的控制信息,對應(yīng)于不同的工作方式,接口部件應(yīng)能產(chǎn)生相應(yīng)的工作控制波形。
③產(chǎn)生所需的不同頻率。
為了使步進(jìn)電機以不同的速度工作,以適應(yīng)不同的目的,接口部件應(yīng)能產(chǎn)生不同的工作頻率。
(2)電壓隔離接口。
電壓隔離接口專用于隔離低壓部分的單片機和高壓部分的步進(jìn)電機驅(qū)動電路,以保證它們的正常工作。
電壓隔離接口可以用脈沖變壓器或光電隔離器,現(xiàn)在基本上是采用光電隔離器。單片機輸出信號可以通過TTL門電路或者直接送到晶體管的基極,再由晶體管驅(qū)動光電耦合器件的發(fā)光二極管。
發(fā)光二極管的光照到光電耦合器件內(nèi)部的光敏管上,轉(zhuǎn)換成電信號,再去驅(qū)動步進(jìn)電機的功率放大電路,電流放大接口是步進(jìn)電機功放電路的前置放大電路。它的作用是把光電隔離器的輸出
信號進(jìn)行電流放大,以便向功放電路提供足夠大的驅(qū)動電流。
(3)工作方式接口和頻率發(fā)生器。
用單片機控制步進(jìn)電動機,需要在輸入輸出接口上用3條I/0線對步進(jìn)電動機進(jìn)行控制,這時,單片機用I/O口的RA0、RAI、RA2控制步進(jìn)電動機的三相
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