直线步进电机旋转(旋转式步进电机)

海潮机械 2023-01-24 10:49 编辑:admin 249阅读

1. 旋转式步进电机

步进电机的转速与脉冲频率成正比,即脉冲频率越高步进电机的转速也越高,但提高了脉冲频率虽然达到了提速作用,却损失了力矩。

力矩随脉冲频率升高而下降的原因: 步进电机产生失步的两个原因就是: 一、控制脉冲频率高,此时转子的加速度小于步进电机定子旋转磁场的速度。在步进电机供电电源设计好后,定子线圈冲电时间常数基本是固定的,假设时间常数是0.02S(0.02S充电到最大值的63%),如果步进电机接受的脉冲周期大于0.04S(占空比为50%,频率小于25HZ),定子线圈即可以获得足够的能量产生足够带动转子的力矩。如果脉冲频率过高,比如50HZ(占空比为50%,脉冲周期大于0.02S),定子线圈获得的充电时间才0.01S,少了一半的充电时间,产生的力矩就减少了很多,致使转子跟不上定子旋转磁场的速度,每一步都落后于应该到达的平衡位置,并且距离平衡位置越来越远。积累下来的结果就造成了失步. 当然50HZ的频率太小了,本例子只是为了便于说明,随意说了一个数解决方法:1、降低脉冲频率,别认为麻烦,调试步进电机大部分是调节脉冲频率的过程 2、如果不想因降低频率而造成速度太低,那么加大步进电机供电电流 3、减轻电机的负载 二、控制脉冲频率低,此时转子的速度高于步进电机定子旋转磁场的速度。还以上面的0.02S充电时间常数为例,脉冲频率低,定子线圈充电充分,其产生的力矩就大,此时电机的负载如果较轻,转子就会超过应该到达的平衡位置,定子磁场又要拉转子回到平衡位置,同样其在回平衡位置时又会反越过平衡位置而落后于平衡位置,恰恰此时下一个脉冲到来,于是转子只好在落后于平衡位置的地方开始新一轮的步进。如此循环,同样造成每一步都落后于应该到达的平衡位置,并且距离平衡位置越来越远。积累下来的结果就造成了失步。解决方法:1、提高脉冲频率 2、不想太高速,那么减小步进电机供电电流。3,上面两者都不能调节,换力矩小的电机。伺服电机的说明书上一般都会给出矩频特性图,或是力矩与速的关系表。从大多品牌步进电机的矩频特性可以看出,步进电机在小于600转/分的速度时,输出力矩是正常的。超过1000转/分时,力矩急剧下降(当然也有部分电机在1200转/分时,力矩输出正常). 所以将步进电机的最高转速定为600转/分是较为理想的选择。当然这个600转/分不是一个通用的数据,具体还得去资讯厂家,向厂家要步进电机的矩频特性。600转/分的定义只是为了告诉您在选择电机或是前期设计转速,要考虑到步进电机转速小的特点!

2. 旋转式步进电机工作原理

步进电机驱动器是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。原理是当步进驱动器接收到一个脉冲信号,就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速和定位的目的。

3. 旋转式步进电机原理

电机不通电时,是可以用手转动;但是电机通电后,就取决于电机的输出力矩的大小。

在使用步进电机驱动器的条件下,如果使能无效(也就是禁止),此时电机用手可以轻松转动。如果使能有效且不加时钟,此时电机锁死用手转不动,此时加时钟脉冲电机就转动了。

4. 一体式步进电机

用单片机同时是不可能的,当然,时间间隔小到可以接受,跑几个任务,那也可以视为同时。要实现真正意义上的同时,用FPGA/CPLD是可以完成的。话说回来,也许你的同时并不是说一定严格地同时工作,只是说一个单片机去控制四个步进电机,那就好办多了。一个步进电机,比如4相5线那种,4个IO口可控制一个,四个步进电机就要16个,驱动芯片用ULN2003即可。

5. 旋转步进电机工作原理

步进电机是通过脉冲信号来进行控制,每输入一个脉冲信号,步进电机前进一步。步进电机旋转的步距角,是在电机结构的基础上等比例控制产生的,如果控制电路的细分控制不变,那么步进旋转的步距角在理论上是一个固定的角度。在实际工作中,电机旋转的步距角会有微小的差别,主要是由于电机结构上的固定有误差产生的,而且这种误差不会积累。

6. 步进电机转向

检查你的驱动器DIR-是否有信号干扰,看下你的Y1和DIR-之间是否接触不良。还有就是Y1的晶体管是否有问题,检查Y1亮的时候,是不是真的有输出只要量DIR+和DIR-之间电压就可以了。如果确定PLC和电缆没有接触不良,十有八九就是驱动器坏了。

7. 旋转式步进电机应用场合

这个很简单的。你可以根据步进电机的步距角计算一下,步进电机旋转一圈所需要的脉冲数。例如:Y0是脉冲输出端,Y1是旋转方向控制端面,步进电机旋转一圈是50000个脉冲,你直接使用DRVA指令就可以了。

8. 步进电机高速旋转

步进电机通常1.8度(200步走一圈) 0.9度(400步走一圈)步进角,也就说给步进电机一个脉冲,步进电机走一个步距角(整步的时候)。

步进电机需要用步进电机驱动器驱动,现在市面上大多是带细分的步进驱动器。如果驱动器细分数16,那么1.8度的电机16*200,3200个脉冲走一圈。

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。

扩展资料:

通常电机的转子为永磁体,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。

每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序,电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。