L6205开发板_步进电机控制入门讲解3.00
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步进电机的控制原理1. 步进电机的分类步进电机分为永磁式(PM )、反应式(VR )和混合式(HB )三种。
三种步进电机的结构如图所示:图3 混合式2. 步进电机的位置速度控制(1)、速度控制步进电机的运转速度与输入的脉冲速度成等比例的关系,所以脉冲的速度加快时,步进电机的转速也会跟着加快;脉冲速度变慢时,电机的转速自然也跟着变慢。
电机的运转速度(rpm )与脉冲速度(pps,又称Hz )间的关系式如下: 电机的运转速度(rpm )=脉冲速度(pps 或Hz )⨯60÷步进电机分割数/圈 说明:◆ Rpm 为一般电机的速度单位,即r/min ,为每分钟电机所转的圈数;pps 为步进、伺服电机的速度单位,即pluse per second,为每秒中所送出的脉冲数。
◆ 由于rpm 与pps 的单位不同,所以在转换的过程中要先将pps 的秒钟除以60变为分钟。
◆ 步进电机分割数/圈,又代表要让电机转一圈所必需送出的脉冲数。
◆ 上述公式拆解后之单位表示为r/min=pluse/s ⨯6⨯1/分割数(2)、位置控制移动量的大小,是依照电机分辨率的大小与输入的脉冲数来决定的。
脉冲数(Pluse )与移动量间的关系式如下:位置移动量=步进电机分辨率⨯输入脉冲数3.永磁式步进电机35BY38S03型步进电机共有四组线圈,四组线圈的一个端点连在一起引出,这样共有五根引出线。
使用步进电机转动,只要轮流给各引出端通电即可。
将COM端标示为C,只要AC、C、BC、C,轮流加电就能驱动步进电机运转。
加电的方式可以有多种,如果将COM端接电源正电压,那么只要用开关元件等,将A、B轮流接地即可。
4.步进电机在本方案中的应用基于本方案使用六个灯泡,故每次换灯时,按一次开关,步进电机旋转60°。
采用型号为35BY38S03永磁性步进电机,每给步进电机一个脉冲,步进电机转动15°,故每按一次开关,单片机给步进电机4个脉冲,即实现了一次换灯。
本教程介绍步进电机驱动和细分的工作原理,以及stm32103为主控芯片制作的一套自平衡的两轮车系统,附带原理图pcb图和源代码,有兴趣的同学一起来吧.本系统还有一些小问题,不当之处希望得到大家的指正.一.混合式步进电机的结构和驱动原理电机原理这部分不想讲的太复杂了,拆开一台电机看看就明白了。
电机的转子是一个永磁体,它的上面有若干个磁极SN组成,这些磁极固定的摆放成一定角度。
电机的定子是几个串联的线圈构成的磁体。
出线一般是四条线标记为A+,A-,B+,B-。
A相与B相是不通的,用万用表很容易区分出来,至于各相的+-出线实际是不用考虑的,任意一相正负对调电机将反转。
另外一种出线是六条线的只是在A相和B相的中间点做两条引出线别的没什么差别,六出线的电机通过中间出线到A+或A-的电流来模拟正向或负向的电流,可以在没有负相电流控制的电路中实现电机驱动,从而简化驱动电路,但是这种做法任意时刻只有半相有电流,对电机的力矩是有损失的。
步进电机的转动也是电磁极与永磁极作用力的结果,只不过电磁极的极性是由驱动电路控制实现的。
我们做这样的一个实验就可以让步进电机转动起来。
1找一节电池正负随意接入到A相两端;然后断开;(记为A正向)2再将电池接入到B相两端; 然后断开;(记为B正向)3电池正负对调再次接入A相; 然后断开;(记为A负向)4保持正负对调接入B 相;然后断开;(记为B负向)…如此循环你会看到步进电机在缓慢转动。
注意电机的相电阻是很小的接通时近乎短路。
我们将相电流的方向记录下来应该为:A+B+A-B-A+…,如果我们更换接线顺序使得相电流顺序为A+B-A-B+A+…这时我们会看到电机向反方向运动。
这里每切换一次相电流电机都会转动一个很小的角度,这个角度就是电机的步距角。
步距角是步进电机的一个固有参数,一般两相电机步距角为1.8度即切换200次可以让电机转动一圈。
这里我们比较正反转的电流顺序可以看出A+和A-;B+和B-的交换后的顺序和正反顺序是一致的,也就是前面所说的”任意一相正负对调电机将反转”。
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。
电工基础知识之步进电机
步进电机是一种运行精度高、控制特性好的控制系统执行部件。
它以脉冲方式工作,每接收到一个或几个脉冲,电机的转子就移动一个位置,移动的距离可以很小。
步进电机和普通电动机不同之处是步进电机接受脉冲信号的控制。
步进电机*一种叫环形分配器的电子开关器件,通过功率放大器使励磁绕组按照顺序轮流接通直流电源。
由于励磁绕组在空间中按一定的规律排列,轮流和直流电源接通后,就会在空间形成一种阶跃变化的旋转磁场,使转子步进式的转动,随着脉冲频率的增高,转速就会增大。
现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机和单相式步进电机等。
其中反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成,定子上有多相励磁绕组,利用磁导的变化产生转矩。
现阶段,反应式步进电机获得较多的应用。
步进电机的特点:
(1)系统控制惯性好,速度快;
(2)输出脉冲准确;
(3)实时性强;
(4)抗电磁特性好,抗干扰能力强。
空调挂机上的风叶驱动电机、柜机上的闭合导风板驱动电机都是步进电机。
单片机控制步进电机的原理
单片机控制步进电机是通过对步进电机的相序进行控制,从而实现不同的转动效果。
步进电机通常由定子和转子组成,定子上的绕组接通不同的电流即可实现不同的步进角度。
在单片机控制步进电机过程中,首先需要电源为步进电机提供工作电压。
然后,通过单片机的输出引脚来控制步进电机驱动器的相序,驱动器根据接收到的相序信号,将不同的电流通入步进电机的不同相序绕组,从而引起转子的步进运动。
单片机通常会配置一个时序驱动器,用来产生相序信号。
时序驱动器内部会保存一个相序表,包含所有可能的相序组合。
单片机通过改变时序驱动器的输入信号,来改变驱动器输出的相序信号,从而实现对步进电机的控制。
在实际应用中,单片机一般使用脉冲信号来驱动步进电机。
每个脉冲信号会引起步进电机转动一个固定的角度,这个角度取决于步进电机的结构特性,如步距角等。
通过改变脉冲信号的频率和相序,可以控制步进电机的转速和转向。
例如,正转时,依次给出相序A、B、C、D;反转时,依次给出相序D、C、B、A。
这样,单片机通过控制相序信
号的变化,就能控制步进电机的运动模式。
除此之外,单片机还可以结合其他传感器信息来实现更复杂的步进电机控制。
例如,通过接收光电传感器的信号,可以实现步进电机在指定位置停止;通过接收陀螺仪的信号,可以实现
步进电机的姿态控制等。
总之,单片机控制步进电机的原理是通过改变步进电机的相序,从而控制步进电机的转动效果。
这样的控制方式简单可靠,广泛应用于各种工业自动化和机器人控制领域。
步进电机基本原理讲解步进电机是一种特殊类型的电机,主要通过数字控制来完成精密转动和定位。
步进电机可以实现非常精确的运动控制,广泛应用于各种设备和机器人系统中。
本文将介绍步进电机的基本原理和工作方式。
1. 步进电机的构成步进电机基本上由两部分组成:转子和定子。
转子是电机旋转的部分,它由可旋转的磁极和磁性材料组成。
定子是电机静止的部分,它由电枢线圈和永磁体组成。
2. 步进电机的工作原理步进电机是通过不断改变电流方向来实现旋转的。
电流会产生磁场,当磁场和永磁体相互作用时,就会形成旋转力。
步进电机通过改变电流来控制磁场和旋转力。
步进电机的运行速度由提供的电压和电流控制。
步进电机驱动器会根据设定值改变电流方向和大小,控制电机旋转的速度和方向。
每次改变电流方向都会使电机旋转一个步距,所以步进电机转动的角度可以精确地控制,从而可以精确定位。
3. 步进电机的工作方式步进电机工作时,一般驱动器会按照指定的步进角度进行操作。
步进角度可以是1.8度、0.9度、0.45度或更小。
启动电机时,驱动器会向电机提供电压和电流,控制转子旋转。
控制电流方向和大小可确定电机的转角和速度。
这是一个相对精确的过程,因为每次改变电流方向都会使电机旋转一个步距,因此可以准确控制步进电机的位置和速度。
步进电机通常使用双极性或四极性驱动,也就是说,每次驱动电机时,都会使电机旋转两个或四个步数。
双极性驱动需要两个控制信号,而四极性驱动则需要四个。
四极性驱动具有更高的分辨率和精度,因为旋转步数更小,但也需要更复杂的控制。
4. 步进电机的应用步进电机常用在需要准确控制位置和速度的系统中。
例如精密仪器和设备、电子石英钟、纺织机、数控机床、打印机和绘图仪等。
步进电机还广泛用于机器人领域,包括自动化制造和堆垛机器人、医疗器械和照片扫描仪等。
在自动化制造行业中,步进电机可以帮助机器人、自动化设备和其他工业设备实现非常精确的位置和速度控制。
步进电机也可以在汽车发动机和机器人手臂等可更换关键零部件中使用,以便进行快速、准确的位置定位。
步进电机使用方法解释
步进电机中的相数是什么意思?
步进电机的相数:
是指电机内部的线圈组数,目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。
电机相数不同,其步距角也不同,一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72° 。
在没有细分驱动器时,用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。
如果使用细分驱动器,则‘相数’将变得没有意义,用户只需在驱动器上改变细分数,就可以改变步距角。
步进电动机中的脉冲速率跟脉冲数量是什么意思呀?
脉冲速率是指每秒发多少个脉冲,用来控制电机速度
脉冲数量是指一共发的脉冲个数,用来控制电机行程
脉冲速率X时间=脉冲数量
电机速度X时间=电机行程
步进电机驱动器的使能和非使能是什么意思?
使能就是我们常说的启动,非使能就是停止,
步进电机STP42D208-03表示什么意思?
那串字符就是一个型号像STP42 你可以把他当一个机种而D208-03这个就是STP42 机种的一个型号!。