步進電機 pwm及步進電機

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1、步進電機PWM及步進電機導(dǎo)讀:就愛閱讀網(wǎng)友為您分享以下“PWM及步進電機”的資訊,希望對您有所幫助,感謝您對92to.com的支持!(4)固定步數(shù)轉(zhuǎn)動單元子程序框圖如圖5圖5固定步數(shù)轉(zhuǎn)動單元子程序框圖(5)連續(xù)轉(zhuǎn)動單元子程序框圖如圖6圖6連續(xù)轉(zhuǎn)動單元子程序框圖(6)8253和8255初始化子程序、菜單顯示子程序請參考附錄程序清單。步進電機原理及使用說明一、前言30步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下,電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù),而不受負載變化的影響,即給電機加一個脈沖信號,電機則轉(zhuǎn)過一個步

2、距角。這一線性關(guān)系的存在,加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進電機來控制變的非常的簡單。雖然步進電機已被廣泛地應(yīng)用,但步進電機并不能象普通的直流電機,交流電機在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進電機卻非易事,它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。目前,生產(chǎn)步進電機的廠家的確不少,但具有專業(yè)技術(shù)人員,能夠自行開發(fā),研制的廠家卻非常少,大部分的廠家只一、二十人,連最基本的設(shè)備都沒有。僅僅處于一種盲目的仿制階段。這就給用戶在產(chǎn)品選型、使用中造成許多麻煩。步

3、進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的一種開環(huán)線性執(zhí)行元件,具有無累積誤差、成本低、控制簡單特點。產(chǎn)品從相數(shù)上分有二、三、四、五相,從步距角上分有0.9°/1.8°、0.36°/0.72°,從規(guī)格上分有口42~φ130,從靜力矩上分有0.1NM~40NM。30簽于上述情況,我們決定以廣泛的感應(yīng)子式步進電機為例。敘述其基本工作原理。望能對廣大用戶在選型、使用、及整機改進時有所幫助。二、感應(yīng)子式步進電機工作原理(一)反應(yīng)式步進電機原理由于反應(yīng)式步進電機工作原理比較簡單。下面先敘述三相反應(yīng)式步進電機原理。1、結(jié)構(gòu):電機轉(zhuǎn)子均勻分布著很多小齒,定子齒有三個

4、勵磁繞阻,其幾何軸線依次分別與轉(zhuǎn)子齒軸線錯開。0、1/3て、2/3て,(相鄰兩轉(zhuǎn)子齒軸線間的距離為齒距以て表示),即A與齒1相對齊,B與齒2向右錯開1/3て,C與齒3向右錯開2/3て,A’與齒5相對齊,(A’就是A,齒5就是齒1)下面是定轉(zhuǎn)子的展開圖:2、旋轉(zhuǎn):如A相通電,B,C相不通電時,由于磁場作用,齒1與A對齊,(轉(zhuǎn)子不受任何力以下均同)。如B相通電,A,C相不通電時,齒2應(yīng)與B對齊,此時轉(zhuǎn)子向右移過1/3て,此時齒3與C偏移為1/3て,齒4與A偏移(て-1/3て)=2/3て。30如C相通電,A,B相不通電,齒3應(yīng)與C對齊,此時轉(zhuǎn)子又向右移過1/

5、3て,此時齒4與A偏移為1/3て對齊。如A相通電,B,C相不通電,齒4與A對齊,轉(zhuǎn)子又向右移過1/3て這樣經(jīng)過A、B、C、A分別通電狀態(tài),齒4(即齒1前一齒)移到A相,電機轉(zhuǎn)子向右轉(zhuǎn)過一個齒距,如果不斷地按A,B,C,A??通電,電機就每步(每脈沖)1/3て,向右旋轉(zhuǎn)。如按A,C,B,A??通電,電機就反轉(zhuǎn)。由此可見:電機的位置和速度由導(dǎo)電次數(shù)(脈沖數(shù))和頻率成一一對應(yīng)關(guān)系。而方向由導(dǎo)電順序決定。不過,出于對力矩、平穩(wěn)、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用A-AB-B-BC-C-CA-A這種導(dǎo)電狀態(tài),這樣將原來每步1/3て改變?yōu)?/6て。甚至于通過二相電

6、流不同的組合,使其1/3て變?yōu)?/12て,1/24て,這就是電機細分驅(qū)動的基本理論依據(jù)。不難推出:電機定子上有m相勵磁繞阻,其軸線分別與轉(zhuǎn)子齒軸線偏移1/m,2/m??(m-1)/m,1。并且導(dǎo)電按一定的相序電機就能正反轉(zhuǎn)被控制——這是步進電機旋轉(zhuǎn)的物理條件。只要符合這一條件我們理論上可以制造任何相的步進電機,出于成本等多方面考慮,市場上一般以二、三、四、五相為多。3、力矩:30電機一旦通電,在定轉(zhuǎn)子間將產(chǎn)生磁場(磁通量Ф)當(dāng)轉(zhuǎn)子與定子錯開一定角度產(chǎn)生力F與(dФ/dθ)成正比S其磁通量Ф=Br*SBr為磁密,S為導(dǎo)磁面積F與L*D*Br成正比L為鐵芯

7、有效長度,D為轉(zhuǎn)子直徑Br=NI/RNI為勵磁繞阻安匝數(shù)(電流乘匝數(shù))R為磁阻。力矩=力*半徑力矩與電機有效體積*安匝數(shù)*磁密成正比(只考慮線性狀態(tài))因此,電機有效體積越大,勵磁安匝數(shù)越大,定轉(zhuǎn)子間氣隙越小,電機力矩越大,反之亦然。(二)感應(yīng)子式步進電機1、特點:30感應(yīng)子式步進電機與傳統(tǒng)的反應(yīng)式步進電機相比,結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子加有永磁體,以提供軟磁材料的工作點,而定子激磁只需提供變化的磁場而不必提供磁材料工作點的耗能,因此該電機效率高,電流小,發(fā)熱低。因永磁體的存在,該電機具有較強的反電勢,其自身阻尼作用比較好,使其在運轉(zhuǎn)過程中比較平穩(wěn)、噪音低、低頻振動小。

8、感應(yīng)子式步進電機某種程度上可以看作是低速同步電機。一個四相電機可以作四相運行,也可以作二相運行

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