立博体育app官网圖文結合了解步進電機驅動是

作者:立博体育app官网发布时间:2020-04-10已浏览: 164次

立博体育app官网隨著電子技術不斷的進步,步進電機驅動也廣泛應用到更多的領域中。比如說醫療儀器及設備、計算機外設及海量存儲設備、精密儀器、工業控制系統、辦公自動化、機器人等領域,特別適合要求運行平穩、低噪音、響應快、使用壽命長、高輸出扭矩的應用場合。下面我們圖文結合了解步進電機驅動是怎么一回事

步進電機驅動器是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為步距角),它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速和定位的目的。

當開關SC接通電源,SB、SA、SD斷開時,由于C相繞組的磁力線和1、4號齒之間磁力線的作用,使轉子轉動,1、4號齒和C相繞組的磁極對齊。而0、3號齒和A、B相繞組產生錯齒,2、5號齒就和A、D相繞組磁極

四相步進電機按照通電順序的不同,可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。單四拍與雙四拍的步距角相等,但單四拍的轉動力矩小。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持較高的轉動力矩又可以提高控制精度。

T89C2051將控制脈沖從P1口的~輸出,經74LS14反相后進入9014,經9014放大后控制光電開關,光電隔離后,由功率管TIP122將脈沖信號進行電壓和電流放大,驅動步進電機的各相繞組。使步進電機隨著不同的脈沖信號分別作正轉、反轉、加速、減速和停止等動作。圖中L1為步進電機的一相繞組。AT89C2051選用頻率22MHz的晶振,選用較高晶振的目的是為了在方式2下盡量減小AT89C2051對上位機脈沖信號周期的影響。

圖3中的RL1~RL4為繞組內阻,50Ω電阻是一外接電阻,起限流作用,也是一個改善回路時間常數的元件。D1~D4為續流二極管,使電機繞組產生的反電動勢通過續流二極管(D1~D4)而衰減掉,從而保護了功率管TIP122不受損壞。

在50Ω外接電阻上并聯一個200μF電容,可以改善注入步進電機繞組的電流脈沖前沿,提高了步進電機的高頻性能。與續流二極管串聯的200Ω電阻可減小回路的放電時間常數,使繞組中電流脈沖的后沿變陡,電流下降時間變小,也起到提高高頻工作性能的作用。

在程序的編制中,要特別注意步進電機在換向時的處理。為使步進電機在換向時能平滑過渡,不至于產生錯步,應在每一步中設置標志位。其中20H單元的各位為步進電機正轉標志位;21H單元各位為反轉標志位。在正轉時,不僅給正轉標志位賦值,也同時給反轉標志位賦值;在反轉時也如此。這樣,當步進電機換向時,就可以上一次的位置作為起點反向運動,避免了電機換向時產生錯步。

為了對步進電機的相電流進行控制,從而達到細分步進電機步距角的目的,人們曾設計了很多種步進電機的細分驅動電路。隨著微型計算機的發展,特別是單片計算機的出現,為步進電機的細分驅動帶來了便利。目前,步進電機細分驅動電路大多數都采用單片微機控制。單片機根據要求的步距角計算出各相繞組中通過的電流值,并輸出到數模轉換器(DPA)中,由DPA把數字量轉換為相應的模擬電壓,經過環形分配器加到各相的功放電路上,控制功放電路給各相繞組通以相應的電流,來實現步進電機的細分。單片機控制的步進電機細分驅動電路根據末級功放管的工作狀態可分為放大型和開關型兩種(見下圖5)。