步进电机步进驱动器工作原理

  

  步进电机是一种开环控制元件,它将电脉冲信号转换为角速度或线位移。在非过载条件下,电机转速.暂停的位置仅取决于脉冲信号的数量和脉冲的数量,并且不受负载变化的影响,即向电机添加脉冲信号,电机转动一个步骤f距角。这种线性相关的存在,加上步进电机的特性,只要有周期性偏差,就没有累积误差。促进速率.用步进电机控制位置等控制范围非常简单。

  虽然步进电机得到了广泛的应用,但步进电机并不像普通的直流电机,交流电机在常规情况下使用。它必须由双环脉冲信号组成.控制系统只能使用功率驱动电路等。因此,使用好步进电机并不容易。它触及机械.电机.许多专业知识,如电子和计算机。

  目前消费步进电机的厂家确实很多,但是有专业的技术人员,可以自己开发,但是开发的厂家很少,大部分厂家只有一个.二十个人,连最基本的机器都没有。只是处于有意识的模仿阶段。这给了用户产品的选择.在应用中会产生很多麻烦。

  步进电机是一种开环线性执行元件,它将电脉冲信号转换为角速度或线性位移。它积误差.成本低.控制简单的特点。商品从相数中有两个分数.三.四.五相,从步距角冲分0.9°/1.8°.0.36°/0.72°,从规格冲分42~φ130,从静力矩冲分0.1N?M~40N?M。

  运用.控制步进电机必须由环形脉冲、功率放大等组成。驱动控制系统的方框图如下:

  1.形成脉冲信号

  脉冲信号通常由单片机或CPU一般脉冲信号的占空比为0.3-0.电机转速越大,占空比越大。

  2.信号分配

  我厂消费步进电机驱动适配件:是一家专业的公司.大.功率场效应管(MOSFET).快速恢复二极管.设计开发三端稳压管.集R&D生产等。

  3.功率放大

  功率放大是驱动系统最重要的部分。在一定速度下,步进电机的旋转距离取决于其动态对称电流而不是静态电流(样本上的电流为静态电流)。对称电流越大,电机扭矩越大。为了达到对称电流,驱动系统需要尽可能抑制电机的反向电位。因此,不同的地方采用不同的驱动方式。到目前为止,驱动方式一般有以下几点:恒压.恒压串电阻.上下压驱动.恒流.详细的性能等。为了尽可能提高电机的动态性能,信号分配.构成步进电机驱动电源的功率放大。

  SH系列二相恒流斩波驱动电源及单片机及电机接线图如下:

  阐明:

  CP接CPU脉冲信号(负信号,低电频有效)

  OPTO接CPU5VFREE离线,与CPU地线相连,驱动电源不工作

  DIR方向控制,和CPU地线相连,电机翻转

  VCC正直流电源

  GND负直流电源

  A

  连接电机引线红线

  连接电机引线绿线

  B

  连接电机引线黄线

  接电机引线

  步进电机的应用:步进电机的选择。步进电机有一个步距角(触及相数).静转距.以及电流的三个要素。一旦确定了三个要素,步进电机的型号就肯定了。

  1.步距角的选择:电机的步距角取决于负载精度的要求,将负载的最小分辨率(等值)转换成电机轴,每个等值电机应采取多个视角(包括减速)。电机的步距角应等于或低于此视角。目前市场上步进电机的步距角一般为0.36度/0度.72度(五相电机).0.9度/1.8度(二.四相电机).1.5度/3度(三相电机)等。

  2.静态转矩的选择:步进电机的动态转矩很难一下子确定。我们通常首先确认电机的静态转矩。静态转矩的选择基于电机工作的负载,可分为惯性负载和摩擦负载。不存在单个惯性负载和单个摩擦负载。当直接启动(通常是低速)时,应考虑两个负载。当启动加速时,应主要考虑惯性负载,只考虑恒速运行时的摩擦负载。在正常情况下,静态转矩应在摩擦负载的2-3倍以内。一旦选择了静态转矩,电机的座椅和长度就可以确定(几何尺寸)

  3.电流选择具有相同静力矩的电机。由于电流参数不同,其运行特性差异很大。电机的电流可以根据矩频特征曲线判断(参考驱动电源).和驱动电压)

  4.扭矩和功率转换:步进电机一般用于大范围的调速.其功率是可变的,一般只用力矩来衡量,力矩和功率转换如下:

  P=Ω?M

  Ω=2π?n/60

  P=2πnM/60

  其P为功率单位为瓦,Ω每秒角速度,单位为弧度,n每分钟转速,M牛顿是扭矩单位?P=2πfM/400(一步工作)PPS)

  综上所述,选择电机一般应遵循以下步骤:

  应用中的注意点:

  1.低速场所采用步进电机——每分钟转速不超过1000转/分(0).9度时6666PPS),最好在1000-3000PPS(0.9度)间使用,可通过降速安装使其在此间工作,此时电机工作效率高,噪音低。

  2.步进电机最好不要使用整步状态,整步状态时振动大。

  3.由于历史原因,只要标称为12V电压电机使用12V另外,其他电机的电压值不是驱动电压伏,驱动电压可以根据驱动器选择(主动:57BYG选用直流24V-36V,86BYG选用直流50V,110BYG选择高于直流80的V),当然,12伏的电压除以12伏V除了恒压驱动外,还可以选择其他驱动电源,但要考虑温升。

  4.惯性扭矩大的负载应选用大机座号电机。

  5.当电机处于高速或大惯性负载时,通常不会以工作速度启动,而是使用逐渐升频加速。首先,电机不会失步,其次,它可以降低噪音,提高停机的定位精度。

  6.高精度时,应通过机械降速.为了提高电机速度,或者使用高分数的驱动器,也可以选择5相电机,但是整个系统的价格比较贵,消费者厂也比较少,所以被淘汰的说法是外行。

  7.电机不应在振动区工作。如果需要,电压可以改变。.处理电流或增加一些阻尼。

  8.电机在600PPS(0.9度)以下工作应使用小电流.大电感.低压驱动。

  9.先选择电机后选择驱动标准。

  其他说明:相关低频振动.升降速.机械共振.重复工作运动的偏差.平面弧形X.Y插入偏差和其他问题。详细的处理方法在这里很不方便,我们的工厂用户可以打电话咨询,可以根据细节进行处理。不同制造商的电机正在设计中.数据的使用和加工工艺差异很大,步进电机的选择应注意可靠性和轻性能.质量重,价格轻。最好选择同终厂家的控制器.驱动器和电机。这便于最终客户的维护。