步進(jìn)電機(jī)控制原理.pdf

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1、5.6步進(jìn)電機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度。結(jié)構(gòu)和控制簡(jiǎn)單，容易調(diào)整，適用在速度和精度要求不太高的場(chǎng)合。特點(diǎn)：1）受脈沖控制，給就轉(zhuǎn)，不給不轉(zhuǎn)。2）脈沖頻率越高，轉(zhuǎn)速越快。3）改變通電順序，可以控制其正反轉(zhuǎn)。5.6步進(jìn)電機(jī)控制工作原理?當(dāng)電流流過(guò)定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對(duì)磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一致。?當(dāng)定子

2、的矢量磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，轉(zhuǎn)子也隨著該磁場(chǎng)轉(zhuǎn)一個(gè)角度。每輸入一個(gè)電脈沖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度前進(jìn)一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。5.3步進(jìn)電機(jī)控制可通過(guò)軟件或硬件完成脈沖分配?步進(jìn)電機(jī)的三種工作方式：以三相步進(jìn)電機(jī)為例，有三相單三拍，三相雙三拍，三相單雙六拍。?相數(shù)：步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù)?單：每次只給一相繞組通電?雙：每次給兩相繞組通電?拍：從一種通電狀態(tài)變?yōu)榱硪环N通電狀態(tài)，稱為一拍。5.6步進(jìn)電機(jī)控制單三拍方式——A通電順序：A→B→C→AC’B’旋轉(zhuǎn)方向：1逆時(shí)針42?在磁拉力的作用下，轉(zhuǎn)子的齒與主磁極對(duì)齊（轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向到磁路磁阻最小的位置

3、）。3?由于每次只有一相繞組通電，BC轉(zhuǎn)子容易在平衡位置附近振蕩，穩(wěn)定性不佳，實(shí)際很少使用。A’5.6步進(jìn)電機(jī)控制A連續(xù)旋轉(zhuǎn)一周C’B’1423BCA’5.6步進(jìn)電機(jī)控制A單三拍方式——通電順序：C’B’A→C→B→A1旋轉(zhuǎn)方向：42順時(shí)針3BCA’5.6步進(jìn)電機(jī)控制AC’B’雙三拍方式——通電順序：AB→BC→CA→AB旋轉(zhuǎn)方向：BC逆時(shí)針A’5.6步進(jìn)電機(jī)控制AC’B’雙三拍方式——通電順序：AC→CB→BA→AC旋轉(zhuǎn)方向：BC順時(shí)針A’5.6步進(jìn)電機(jī)控制A三相六拍方式——通電順序：A→AB→B→BC→C→CAC’B’1→A旋轉(zhuǎn)方向：42逆時(shí)針比三相三拍步距角小一半

4、，3精度更高，且轉(zhuǎn)換過(guò)程始BC終有一個(gè)繞組通電，工作穩(wěn)定。這種方式大量應(yīng)用。A’5.6步進(jìn)電機(jī)控制A三相六拍方式——通電順序：C’B’A→AC→C→CB→B→BA1→A旋轉(zhuǎn)方向：24順時(shí)針3BCA’5.6步進(jìn)電機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的步距角步進(jìn)電機(jī)可工作于單相通電方式，也可工作于雙相通電方式以及單相、雙相交叉通電方式，選用不同的工作方式，可使步進(jìn)電機(jī)具有不同的工作性能，諸如減小步距，提高定位精度和工作穩(wěn)定性等。步距角θ：360???ZmrN為電動(dòng)機(jī)相數(shù)；K=1，2，4。Zr是轉(zhuǎn)子齒數(shù)；m是運(yùn)行拍數(shù),通常等于相數(shù)或相數(shù)的整數(shù)倍，即m?KN5.6步進(jìn)電機(jī)控制控制的關(guān)鍵問(wèn)題主要解決三

5、個(gè)問(wèn)題：?1)軟件的方法實(shí)現(xiàn)脈沖序列?2）步進(jìn)電機(jī)的方向控制?3）步進(jìn)電機(jī)功率放大步進(jìn)電機(jī)的位移控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度控制5.6步進(jìn)電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)方式5.6步進(jìn)電機(jī)控制光電隔離5.6步進(jìn)電機(jī)控制1.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式步進(jìn)電機(jī)類型及AB工作方式選擇單片步進(jìn)電DB機(jī)接口機(jī)電路A步進(jìn)光電電機(jī)B步進(jìn)CB隔離驅(qū)動(dòng)電機(jī)C器微型計(jì)算機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)框圖5.6步進(jìn)電機(jī)控制2．步進(jìn)電機(jī)控制控制8051信號(hào)A單片機(jī)步進(jìn)電B步進(jìn)P1.2機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)P1.1器CP1.0步序P1口輸出狀態(tài)繞組通電狀態(tài)字100000001A01H200000011AB03H300000010B02H400000110

6、BC06H500000100C04H600000101CA05H5.6步進(jìn)電機(jī)控制入口是正轉(zhuǎn)嗎NF0=0？Y設(shè)正轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)指針建立反轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)指針R1←#POINTR0←#POINT三相取控制字六拍Y是最后一個(gè)控控制字？制N程輸出控制字序Y流調(diào)延時(shí)子程序程修改控制字地圖址步數(shù)到？NR0-1=0？Y返回5.6步進(jìn)電機(jī)控制MOVR0,#100;轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)ROUTN：JBF0，LOOP2；判別正反轉(zhuǎn)MOVR1，#POINT；建立正轉(zhuǎn)通電狀態(tài)字地址指針LOOP1：MOVA，＠R1；讀通電狀態(tài)字JZROUTN；結(jié)束字符？是，轉(zhuǎn)到ROUTNMOVP1，A；輸出通電狀態(tài)字ACALLDELAY；

7、延時(shí)INCR1；修改通電狀態(tài)字地址指針AJMPLOOP3LOOP2：MOVA，#POINT；建立反轉(zhuǎn)通電狀態(tài)字地址指針ADDA，#07H；找到反轉(zhuǎn)狀態(tài)字查表首地址MOVR1，AAJMPLOOP1LOOP3：DJNZR0，LOOP1；步數(shù)減1為0？RET5.6步進(jìn)電機(jī)控制正、反轉(zhuǎn)通電狀態(tài)字表POINT：DB01H,03H,02H,06H,04H,05H,00H;正轉(zhuǎn)DB01H,05H,04H,06H,02H,03H,00H;反轉(zhuǎn)#includeunsignedcharcodeF_Rotation[4]={0x02,0x04