步進電機原理(二)
步進電機均有固定的共振區(qū)域,二、四相感應子式步進電機的共振區(qū)一般在180-250pps之間(步距角1.8度)或在400pps左右(步距角為0.9度),電機驅(qū)動電壓越高,電機電流越大,負載越輕,電機體積越小,則共振區(qū)向上偏移,反之亦然,為使電機輸出電矩大,不失步和整個系統(tǒng)的噪音降低,一般工作點均應偏移共振區(qū)較多。 8、電機正反轉(zhuǎn)控制: 當電機繞組通電時序為AB-BC-CD-DA或( )時為正轉(zhuǎn),通電時序為DA-CA-BC-AB或( )時為反轉(zhuǎn)。三、驅(qū)動控制系統(tǒng)組成 使用、控制步進電機必須由環(huán)形脈沖,功率放大等組成的控制系統(tǒng),其方框圖如下:
1、脈沖信號的產(chǎn)生。
脈沖信號一般由單片機或CPU產(chǎn)生,一般脈沖信號的占空比為0.3-0.4左右,電機轉(zhuǎn)速越高,占空比則越大。
2、信號分配器(又名脈沖分配器)
感應子式步進電機以二、四相電機為主,二相電機工作方式有二相四拍和二相八拍二種,具體分配如下:二相四拍為 ,步距角為1.8度;二相八拍為 ,步距角為0.9度。四相電機工作方式也有二種,四相四拍為AB-BC-CD-DA-AB,步距角為1.8度;四相八拍為AB-B-BC-C-CD-D-AB,(步距角為0.9度)。3、功率放大 功率放大是驅(qū)動系統(tǒng)最為重要的部分。步進電機在一定轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩取決于它的動態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流(而樣本上的電流均為靜態(tài)電流)。平均電流越大電機力矩越大,要達到平均電流大這就需要驅(qū)動系統(tǒng)盡量克服電機的反電勢。因而不同的場合采取不同的的驅(qū)動方式,到目前為止,驅(qū)動方式一般有以下幾種:恒壓、恒壓串電阻、高低壓驅(qū)動、恒流、細分數(shù)等。 為盡量提高電機的動態(tài)性能,將信號分配、功率放大組成步進電機的驅(qū)動電源。我廠生產(chǎn)的SH系列二相恒流斬波驅(qū)動電源與單片機及電機接線圖如下:
說明:
CP 接CPU脈沖信號(負信號,低電平有效)
OPTO 接CPU+5V
FREE 脫機,與CPU地線相接,驅(qū)動電源不工作 DIR 方向控制,與CPU地線相接,電機反轉(zhuǎn)
VCC 直流電源正端
GND 直流電源負端
A 接電機引出線紅線 接電機引出線綠線
B 接電機引出線黃線 接電機引出線藍線
步進電機一經(jīng)定型,其性能取決于電機的驅(qū)動電源。步進電機轉(zhuǎn)速越高,力距越大則要求電機的電流越大,驅(qū)動電源的電壓越高。電壓對力矩影響如下:
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