由于廉價的微型計算機以多功能的姿態出現,步進電機的控制方式更加靈活多樣。[2]步進電機相對于其它控制用途電機的**大區別是,它接收數字控制信號(電脈沖信號)并轉化成與之相對應的角位移或直線位移,它本身就是一個完成數字模式轉化的執行元件。而且它可開環位置控制,輸入一個脈沖信號就得到一個規定的位置增量,這樣的所謂增量位置控制系統與傳統的直流控制系統相比,其成本明顯減低,幾乎不必進行系統調整。步進電機的角位移量與輸入的脈沖個數嚴格成正比,而且在時間上與脈沖同步。因而只要控制脈沖的數量、頻率和電機繞組的相序,即可獲得所需的轉角、速度和方向。[2]我國的步進電機在二十世紀七十年代初開始起步,七十年代中期至八十年代中期為成品發展階段,新品種和高性能電機不斷開發,目前,隨著科學技術的發展,特別是永磁材料、半導體技術、計算機技術的發展,使步進電機在眾多領域得到了廣應用。[2]步進電機步進電機控制技術及發展概況作為一種控制用的特種電機,步進電機無法直接接到直流或交流電源上工作,必須使用用的驅動電源(步進電機驅動器)。在微電子技術,特別計算機技術發展以前,控制器(脈沖信號發生器)完全由硬件實現。STP-43D1079,STP-43D1090,STP-43D2035,STP-43D2035-01,STP-43D2119。LISAN步進馬達EC57T-E
控制系統采用單獨的元件或者集成電路組成控制回路,不*調試安裝復雜,要消耗大量元器件,而且一旦定型之后,要改變控制方案就一定要重新設計電路。這就使得需要針對不同的電機開發不同的驅動器,開發難度和開發成本都很高,控制難度較大,限制了步進電機的推廣。[2]由于步進電機是一個把電脈沖轉換成離散的機械運動的裝置,具有很好的數據控制特性,因此,計算機成為步進電機的理想驅動源,隨著微電子和計算機技術的發展,軟硬件結合的控制方式成為了主流,即通過程序產生控制脈沖,驅動硬件電路。單片機通過軟件來控制步進電機,更好地挖掘出了電機的潛力。因此,用單片機控制步進電機已經成為了一種必然的趨勢,也符合數字化的時代趨。[2]步進電機主要分類編輯步進電動機的結構形式和分類方法較多,一般按勵磁方式分為磁阻式、永磁式和混磁式三種;按相數可分為單相、兩相、三相和多相等形式。[1]在我國所采用的步進電機中以反應式步進電機為主。步進電機的運行性能與控制方式有密切的關系,步進電機控制系統從其控制方式來看,可以分為以下三類:開環控制系統、閉環控制系統、半閉環控制系統。半閉環控制系統在實際應用中一般歸類于開環或閉環系統中。南通LISAN步進馬達EC57E-BSTP-59D1060,STP-59D1080,STP-59D2011,STP-59D2036,STP-59D2046,STP-59D3005。
在控制步進電機工作時,接口部件必須要有下列功能。①電壓隔離功能。單片機工作在5V,而步進電機是工作在幾十V,甚至更高。一旦步進電機的電壓串到單片機中,就會損壞單片機;步進電機的信號會干擾單片機,也可能導致系統工作失誤,因此接口器件必須有隔離功能。②信息傳遞功能。接口部件應能夠把單片機的控制信息傳遞給步進電機回路,產生工作所需的控制信息,對應于不同的工作方式,接口部件應能產生相應的工作控制波形。③產生所需的不同頻率。為了使步進電機以不同的速度工作,以適應不同的目的,接口部件應能產生不同的工作頻率。(2)電壓隔離接口。電壓隔離接口**于隔離低壓部分的單片機和高壓部分的步進電機驅動電路,以保證它們的正常工作。電壓隔離接口可以用脈沖變壓器或光電隔離器,基本上是采用光電隔離器。單片機輸出信號可以通過TTL門電路或者直接送到晶體管的基極,再由晶體管驅動光電耦合器件的發光二極管。發光二極管的光照到光電耦合器件內部的光敏管上,轉換成電信號,再去驅動步進電機的功率放大電路,電流放大接口是步進電機功放電路的前置放大電路。它的作用是把光電隔離器的輸出信號進行電流放大,以便向功放電路提供足夠大的驅動電流。。
不因電源電壓、負載環境的波動而變化的特性,這種升速方法的加速度是恒定的,其缺點是未充分考慮步進電機輸出力矩隨速度變化的特性,步進電機在高速時會發生失步。[2]步進電機步進電機的細分驅動控制步進電機由于受到自身制造工藝的限制,如步距角的大小由轉子齒數和運行拍數決定,但轉子齒數和運行拍數是有限的,因此步進電機的步距角一般較大并且是固定的,步進的分辨率低、缺乏靈活性、在低頻運行時振動,噪音比其他微電機都高,使物理裝置容易疲勞或損壞。這些缺點使步進電機只能應用在一些要求較低的場合,對要求較高的場合,只能采取閉環控制,增加了系統的復雜性,這些缺點嚴重限制了步進電機作為優良的開環控制組件的有效利用。細分驅動技術在一定程度上有效地克服了這些缺點。[2]步進電機細分驅動技術是年代中期發展起來的一種可以明顯改善步進電機綜合使用性能的驅動技術。年美國學者、第1次在美國增量運動控制系統及器件年會上提出步進電機步距角細分的控制方法。在其后的二十多年里,步進電機細分驅動得到了很大的發展。逐步發展到上世紀九十年代完全成熟的。我國對細分驅動技術的研究,起步時間與國外相差無幾。[2]在九十年代中期的到了較大的發展。SST59D3305,SST59D3306,SST59D5200,SST59D5255,SST59D5300,SST59D5305。
它不一定是電機實際工作時的真正步距角,真正的步距角和驅動器有關。步進馬達的相數:是指電機內部的線圈組數,常用的有二相、三相、四相、五相步進馬達。電機相數不同,其步距角也不同,一般二相電機的步距角為°/°、三相的為°/°、五相的為°/°。在沒有細分驅動器時,用戶主要靠選擇不同相數的步進馬達來滿足自己步距角的要求。如果使用細分驅動器,則'相數'將變得沒有意義,用戶只需在驅動器上改變細分數,就可以改變步距角。保持轉矩(HOLDINGTORQUE):是指步進馬達通電但沒有轉動時,定子鎖住轉子的力矩。它是步進馬達**重要的參數之一,通常步進馬達在低速時的力矩接近保持轉矩。由于步進馬達的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減,輸出功率也隨速度的增大而變化,所以保持轉矩就成為了衡量步進馬達**重要的參數之一。比如,當人們說,在沒有特殊說明的情況下是指保持轉矩為。DETENTTORQUE:是指步進馬達沒有通電的情況下,定子鎖住轉子的力矩。DETENTTORQUE在國內沒有統一的翻譯方式,容易使大家產生誤解;由于反應式步進馬達的轉子不是永磁材料,所以它沒有DETENTTORQUE。折疊編輯本段特點1.一般步進馬達的精度為步進角的3-5%,且不累積。集成閉環步進伺服伺服化步進電機,伺服步進電機,減速步進電機,直線步進電機。上海leesn立三機電步進馬達EC42E-EB
STP-42D1095,STP-42D1103-01,STP-42D1127,STP-42D2101,STP-42D2101-01。LISAN步進馬達EC57T-E
[2]步進電機主要構造編輯三相磁阻式步進電動機模型的結構示意圖如圖所示。它的定、轉子鐵心都由硅鋼片疊成。定子上有六個磁極,每兩個相對的磁極繞有同一相繞組,三相繞組接成星形作為控制繞組;轉子鐵心上沒有繞組,只有四個齒,齒寬等于定子極靴寬。[1]步進電機步進電機加減速過程控制技術正因為步進電機的廣應用,對步進電機的控制的研究也越來越多,在啟動或加速時如果步進脈沖變化太快,轉子由于慣性而跟隨不上電信號的變化,產生堵轉或失步在停止或減速時由于同樣原因則可能產生超步。為防止堵轉、失步和超步,提高工作頻率,要對步進電機進行升降速控制。[2]步進電機的轉速取決于脈沖頻率、轉子齒數和拍數。其角速度與脈沖頻率成正比,而且在時間上與脈沖同步。因而在轉子齒數和運行拍數一定的情況下,只要控制脈沖頻率即可獲得所需速度。由于步進電機是借助它的同步力矩而啟動的,為了不發生失步,啟動頻率是不高的。特別是隨著功率的增加,轉子直徑增大,慣量增大,啟動頻率和**高運行頻率可能相差十倍之多。[2]步進電機的起動頻率特性使步進電機啟動時不能直接達到運行頻率,而要有一個啟動過程,即從一個低的轉速逐漸升速到運行轉速。停止時運行頻率不能立即降為零。LISAN步進馬達EC57T-E
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