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步进电机细分控制

作者:时间:2011-11-23来源:网络收藏

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本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/161388.htm

电动机是纯粹的数字电动机,它将电脉冲信号转变为角位移,即给一个脉冲,就转一个角度,因此非常合适单片机,在非超载的情况下,的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,电机则转过一个步距角,同时步进电机只有周期性的无累积误差,精度高。

步进电动机有如下特点:

1)步进电动机的角位移与输入脉冲数严格成正比。因此,当它转一圈后,没有累计误差,具有良好的跟随性。

2)由步进电动机与驱动电路组成的开环数控系统,既简单、廉价,又非常可靠,同时,它也可以与角度反馈环节组成高性能的闭环数控系统。

3)步进电动机的动态响应快,易于启停、正反转及变速。

4)速度可在相当宽的范围内平稳调整,低速下仍能获得较大转距,因此一般可以不用减速器而直接驱动负载。

5)步进电机只能通过脉冲电源供电才能运行,不能直接使用交流电源和直流电源。

6)步进电机存在振荡和失步现象,必须对系统和机械负载采取相应措施。

步进电机具有和机械结构简单的优点,图1是四相六线制步进电机原理图,这类步进电机既可作为四相电机使用,也可以做为两相电机使用,使用灵活,因此应用广泛。

步进电机原理图

步进电机有两种工作方式:整步方式和半步方式。以步进角1.8度四相混合式步进电机为例,在整步方式下,步进电机每接收一个脉冲,旋转1.8度,旋转一周,则需要200个脉冲,在半步方式下,步进电机每接收一个脉冲,旋转0.9度,旋转一周,则需要400个脉冲。控制步进电机旋转必须按一定时序对步进电机引线输入脉冲,以上述四相六线制步进电机为例,其半步工作方式和整步工作方式的控制时序如表1和表2所列。

时序表

步进电机在低频工作时,会有振动大、噪声大的缺点。如果使用方式,就能很好的解决这个问题,步进电机的控制,从本质上讲是通过对步进电机励磁绕组中电流的控制,使步进电机内部的合成磁场为均匀的圆形旋转磁场,从而实现步进电机步距角的,一般情况下,合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转力矩的大小,相邻两合成磁场矢量之间的夹角大小决定了步距角的大小,步进电机半步工作方式就蕴涵了细分的工作原理。

实现细分方式有多种方法,最常用的是脉宽调制式斩波驱动方式,大多数专用的步进电机驱动芯片都采用这种驱动方式,TA8435就是其中一种芯片。


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关键词: 控制 细分 电机 步进

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