步进电机学习资料
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步进电机小知识1.什么是步进电机?步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。
您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
2.步进电机分哪几种?步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB)永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度;反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大。
在欧美等发达国家80年代已被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。
它又分为两相和五相:两相步进角一般为 1.8度而五相步进角一般为 0.72度。
这种步进电机的应用最为广泛。
3.什么是保持转矩(HOLDING TORQUE)?保持转矩(HOLDING TORQUE)是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩。
它是步进电机最重要的参数之一,通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。
由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。
比如,当人们说2N.m的步进电机,在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m的步进电机。
4.什么是DETENT TORQUE?DETENT TORQUE 是指步进电机没有通电的情况下,定子锁住转子的力矩。
DETENT TORQUE 在国内没有统一的翻译方式,容易使大家产生误解;由于反应式步进电机的转子不是永磁材料,所以它没有DETENT TORQUE。
5.步进电机精度为多少?是否累积?一般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。
6.步进电机的外表温度允许达到多少?步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降乃至于失步,因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点;一般来讲,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上,有的甚至高达摄氏200度以上,所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。
步进电机及其控制【实验目的】熟悉步进电机的结构和驱动方式掌握用AT89S52来控制步进电机的方法进一步熟悉EDA实验平台【实验器材】EDA实验箱、PC机、DB25-ISP下载线、USB转换线、USB-BLASTER编程器等软件:Quatus II 、Keil uVision2、ISPlay等【实验原理】步进电机(stepping motor)是一种以脉冲控制的转动设备,由于是以脉冲驱动,很适合以数字或微型计算机来控制,做一又把它当成是一种数字设备。
1、步进电机的结构:步进电机与一般电机结构类似,除了托架、外壳之外,就是转子和定子,比较特殊的是其转子与定子上有许多细小的齿,如图1所示。
转子为永久磁铁,线圈绕在定子上。
根据项圈的配置,步进电机可以分为2相、4相、5相等,如图2所示。
比较常用的是2相的步进电机。
其中包括两组具有中间抽头的线圈,A、com1、A为一组,B、com2、B为另一组。
两相5线式步进电机就是将其中的com1和com2连接。
图1:步进电机的基本结构图2:步进电机的种类2、步进电机步进角度的计算顾名思义,步进电机就是一步步走的电机,其转子与定子的齿,决定了其每布的间距。
如图3所示。
图3:步进电机的齿间距若转子上有N 个齿,则其齿间距θ为:N360︒==转子齿间距θ而步进角度δ为:P22θδ=⨯=相数转子齿间距以常用的2相式50齿步进电机为例,θ=360°/50=7.2°δ=7.2°/(2×2)=1.8°3、步进电机的驱动:步进电机的驱动是靠定子线圈激磁后,将邻近转子上相异磁极吸引过来实现的。
因此,线圈排列的顺序,以及激磁信号的顺序就很重要。
以2相式步进电机为例,其驱动信号有1相驱动、2相驱动和1-2相驱动三种。
图4:步进电机的驱动方式:1相驱动、2相驱动和1-2相驱动。
(1)、1相驱动:任何一个时间,只有一组线圈被激磁,其他线圈在休息,因此产生的力矩较小,但这种激磁方式最简单,信号依次为:1000-0100-0010-0001-1000……(正转)0001-0010-0100-1000-0001……(反转)有四种不同的信号呈现周期性的变化。
步进电机原理培训资料1. 介绍步进电机是一种特殊的电动机,其独特的工作原理使其在许多应用中起着重要的作用。
本文档将介绍步进电机的基本原理、分类和工作方式,以及与步进电机相关的一些常见术语和应用。
2. 基本原理步进电机通过使电机的旋转转化为一系列离散的角度步进来工作。
它由定子和转子组成,定子是电磁铁,转子是由磁性材料制成的。
步进电机根据输入的电流脉冲控制转子的位置和旋转方向。
3. 工作方式步进电机的工作方式可以分为两种:单相和双相。
单相步进电机只需要一个电源线来控制电机的运行,而双相步进电机需要两个电源线来控制电机的转向和运行。
3.1 单相步进电机单相步进电机由一个定子线圈和一个转子组成。
通过改变定子线圈的电流方向来控制电机的运行。
单相步进电机具有简单的结构和较低的成本,并且适用于一些低功率的应用。
3.2 双相步进电机双相步进电机由两个定子线圈和一个转子组成。
通过控制定子线圈的电流来控制电机的运行和转向。
双相步进电机具有较高的分辨率和较高的扭矩输出,适用于一些高精度和高功率的应用。
4. 步进电机的分类步进电机根据结构和工作原理的不同,可以分为以下几类:4.1 可变磁阻式步进电机可变磁阻式步进电机利用转子磁性材料的不同磁导率来实现步进运动。
通过改变磁阻来控制电机的步进角度和运行速度。
4.2 永磁式步进电机永磁式步进电机利用转子上的永磁体和定子线圈之间的磁性相互作用来实现步进运动。
由于其结构简单,响应速度快,因此在许多应用中得到广泛应用。
4.3 混合式步进电机混合式步进电机是可变磁阻式步进电机和永磁式步进电机的结合,具有两种类型的工作方式。
它结合了可变磁阻式步进电机的低速高扭矩特性和永磁式步进电机的高速高分辨率特性。
5. 常见术语解释•步距角(Step Angle):步进电机每次转动的角度,通常以度数表示。
•步进精度(Step Accuracy):步进电机运动时实际步进角和理论步进角之间的误差。
•步进电机驱动器(Stepper Driver):控制步进电机运行的电子设备,根据输入的信号控制步进电机的运行状态和步进角度。
电机技术资料1、步进电机选型注意事项?a、步进电机应用于低速场合---每分钟转速不超过1000转,(0.9度时6666PPS),最好在1000-3000PPS(0.9度)间使用,可通过减速装置使其在此间工作,此时电机工作效率高,噪音低。
b、步进电机最好不使用整步状态,整步状态时振动大。
c、由于历史原因,只有标称为12V电压的电机使用12V外,其他电机的电压值不是驱动电压伏值,可根据驱动器选择驱动电压(建议:57BYG采用直流24V-36V,86BYG 采用直流50V,110BYG采用高于直流80V),当然12伏的电压除12V恒压驱动外也可以采用其他驱动电源,不过要考虑温升。
d、转动惯量大的负载应选择大机座号电机。
e、电机在较高速或大惯量负载时,一般不在工作速度起动,而采用逐渐升频提速,一电机不失步,二可以减少噪音同时可以提高停止的定位精度。
f、高精度时,应通过机械减速、提高电机速度,或采用高细分数的驱动器来解决,也可以采用5相电机,不过其整个系统的价格较贵,生产厂家少,其被淘汰的说法是外行话。
电机不应在振动区内工作,如若必须可通过改变电压、电流或加一些阻尼的解决。
g、应遵循先选电机后选驱动的原则。
2、步进电机的分类?相混合式步进电机、反应式步进电机、永磁式步进电机4、如何配用步进电机驱动?根据电机的电流,配用大于或等于此电流的驱动器。
如果需要低振动或高精度时,可配用细分型驱动器。
对于大转矩电机,尽可能用高电压型驱动器,以获得良好的高速性能。
5、使用步进电机驱动器注意事项?1)电源电压是否合适(过压很可能造成驱动模块的损坏);对于直流输入的+/-极性一定不能接错,驱动控制器上的电机型号或电流设定值是否合适(开始时不要太大);2)控制信号线接牢靠,工业现场最好要考虑屏蔽问题(如采用双绞线);3)不要开始时就把需要接的线全接上,只连成最基本的系统,运行良好后,再逐步连接。
4)一定要搞清楚接地方法,还是采用浮空不接。