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河南轻型步进电机

author:深圳市智荣机械科技有限公司

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time:2020-01-25 10:07:04

本文由深圳市智荣机械科技有限公司提供,重点介绍了轻型步进电机相关内容。深圳市智荣机械科技有限公司专业提供步进电机控制模块,步进电机案例,步进电机是直流电机吗等多项产品服务。公司产品内容市场占有率逐年提升,深受赞扬,虏获了一大批忠实客户。

轻型步进电机最近因为工作需要,在X宝上买了一套步进电机驱动的直线导轨滑台,如下图所示:其中电机为57两相混合式步进电机,电机参数如下所示:

为了搞清楚他的工作原理和控制方法,进行了一些知识储备工作。

1.那么什么是步进电机?

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)。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;

同时也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。

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其中我买到的步进电机的驱动器如下所示:

说到驱动器,顺便回答一下知乎上这个问题,步进电机驱动上面这个东西是做什么用的?(如图) - 自动化 - 知乎

题主问的那排拨码开关是设置步进电机细分电流参数和细分参数的。具体如何设置,在驱动器的正上面有对应表格,如图:

步进电机如何细分? - 电子 - 知乎 我们采用带有细分功能的驱动器。

比如说你想细分设置为8,细分电流参数设置为3.0,那么你就拨动拨码开关

S1 S2 S3 S4 S5 S6 对应为 OFF ON OFF OFF ON OFF。

那么细分驱动器的细分数是不是能代表电机精度呢?

要回答这个,需要先了解一下步进电机的细分技术。它实质上是一种电子阻尼技术(请参考有关文献),其主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动,提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。比如对于步进角为 1.8°的两相混合式步进电机,如果细分驱动器的细分数设置为 4,那么电机的运转分辨率为每个脉冲0.45°,电机的精度能否达到或接近 0.45°,还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大;但细分数越大精度越难控制。

2.步进电机有哪几种?我的电机又哪一种?

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。 显然对照我前面的步进电机参数表,步距角是1.8°,那么应该是两相混合式步进电机。3.我该如何控制步进电机工作?轻型步进电机

步进电机是典型的数字控制电机,只要我们利用控制器(单片机,PLC,DSP)给他发送脉冲,就可以控制其运行。脉冲发的越快,他就转的越快,脉冲发的越多,他就走的越多。见下图:

步进电机工作原理易学易用,成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不易损坏,非常适合于微电脑和单片机控制。如下图:轻型步进电机

怎么用简单的方法调整两相步进电机通电后的转动方向? 只需将电机与驱动器接线的 A+和 A-(或者 B+和 B-)对调即可 。

步进电机驱动器根据外来的脉冲,通过其内部的逻辑电路控制步进电机的绕组按一定的次序正反通电,从而实现其运转。以两相 1.8 度步进电机为例

当其绕组的通电方向顺序按照 AC->BD->CA->DB 四个状态周而复始进行变化,每变化一次,电机运转一步,即 1.8 度。

怎么样用一些控制器控制步进电机?

怎么用plc控制步进电机? - PLC - 知乎

想使用电脑控制一个步进电机,如何实现? - 电机工程师 - 知乎

关于这个问题,太多太多的毕业设计做的都是这方面的课题,不信你看,

毕业设计(论文)-基于AT89C51单片机的步进电机控制系统_百度文库

PLC控制步进电机系统_图文_百度文库

基于步进电机的DSP控制毕业论文

步进电机的控制应该是和直流电机一样简单,当你买了电机,买了电机驱动器,那你不管是用单片机,还是PLC还是DSP,只要产生脉冲方波给步进电机的驱动器端口,基本就可以实现控制了。

如果你说更进一步,发现步进电机在低速运转时有很大的振动和噪声,其实步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点,一般可采用以下方案来克服:

如步进电机正好工作在共振区,可通过改变减速比等机械传动避开共振区;采用带有细分功能的驱动器,这是最常用的、最简便的方法;换成步距角更小的步进电机,如三相或五相步进电机;换成交流伺服电机,几乎可以完全克服震动和噪声,但成本较高;在电机轴上加磁性阻尼器,市场上已有这种产品,但机械结构改变较大。 说到这里,步进电机基本也就差不多了,如果你赶时间或者懒得自己倒腾去产生脉冲,那你就干脆买个配套的控制器,然后按照人家的给你的使用说明去操作。

目前步进电动机最大的生产国是日本,如日本伺服公司、东方公司、SANYO DENKI和MINEBEA及NPM公司等,特别是日本东方公司,无论是电动机性能和外观质量,还是生产手段,都堪称是世界上最好的。现在日本步进电动机年产量(含国外独资公司)近2亿台。德国也是世界上步进电动机生产大国。德国B.L.公司1994年五相混合式步进电动机专利期满后,推出了新的三相混合式步进电动机系列,为定子6极转子50齿结构,配套电流型驱动器,每转步数为200、400、1000、2000、4000、10000和20000,它具有通常的二相和五相步进电动机的分辨率,还可以在此基础上再10细分,分辨率提高10倍,这是一种很好的方案,充分运用了电流型驱动技术的功能,让三相电动机同时具有二相和五相电动机的性能。最后,今天也是2016年的最后一天,在这里祝大家新年快乐。为啥今天要写步进电机,也是取步进之意,一年365天,如果每天进步一点,每步都走踏实,才能不断前进!

2016年专栏主要对电机控制这块说的比较多,2017年可能会开始设计一些比较新颖热门的东西,比如机器视觉等等。感谢望大家的支持和厚爱。

参考资料:

Stepper motor - Wikipedia

Stepper Motor Drivers

步进电机技术十四问.pdf