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[導(dǎo)讀]步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速度是根據(jù)輸入的脈沖信號(hào)的變化來改變的,從理論上講,給驅(qū)動(dòng)器一個(gè)脈沖,步進(jìn)電機(jī)就旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角(細(xì)分時(shí)為一個(gè)細(xì)分步距角)。實(shí)際上,如果脈沖信號(hào)變化太快,步進(jìn)電機(jī)由于內(nèi)部的反向電動(dòng)勢的阻尼作用,轉(zhuǎn)子與定子之間的磁反應(yīng)將跟隨不上電信號(hào)的變化,將導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)和丟步。所以步進(jìn)電機(jī)在高速啟動(dòng)時(shí),需要采用脈沖頻率升速的方法,在停止時(shí)也要有降速過程,以保證實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)精密定位控制。加速和減速的原理是一樣的。

電機(jī)" target="_blank">步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速度是根據(jù)輸入的脈沖信號(hào)的變化來改變的,從理論上講,給驅(qū)動(dòng)器一個(gè)脈沖,步進(jìn)電機(jī)就旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角(細(xì)分時(shí)為一個(gè)細(xì)分步距角)。實(shí)際上,如果脈沖信號(hào)變化太快,步進(jìn)電機(jī)由于內(nèi)部的反向電動(dòng)勢的阻尼作用,轉(zhuǎn)子與定子之間的磁反應(yīng)將跟隨不上電信號(hào)的變化,將導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)和丟步。所以步進(jìn)電機(jī)在高速啟動(dòng)時(shí),需要采用脈沖頻率升速的方法,在停止時(shí)也要有降速過程,以保證實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)精密定位控制。加速和減速的原理是一樣的。

步進(jìn)電機(jī)又稱為脈沖電機(jī),基于最基本的電磁鐵原理,它是一種可以自由回轉(zhuǎn)的電磁鐵,其動(dòng)作原理是依靠氣隙磁導(dǎo)的變化來產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。其原始模型是起源于1830年至1860年間。1870年前后開始以控制為目的的嘗試,應(yīng)用于氫弧燈的電極輸送機(jī)構(gòu)中。這被認(rèn)為是最初的步進(jìn)電機(jī)。1923年,James Weir French發(fā)明三相可變磁阻型(Variable reluctance),此為步進(jìn)電機(jī)前身。二十世紀(jì)初,步進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用在了電話自動(dòng)交換機(jī)中。由于西方資本主義列強(qiáng)爭奪殖民地,步進(jìn)電機(jī)在缺乏交流電源的船舶和飛機(jī)等獨(dú)立系統(tǒng)中得到了廣泛的使用。二十世紀(jì)五十年代后期晶體管的發(fā)明也逐漸應(yīng)用在步進(jìn)電機(jī)上,對于數(shù)字化的控制變得更為容易。到了八十年代后,由于廉價(jià)的微型計(jì)算機(jī)以多功能的姿態(tài)出現(xiàn),步進(jìn)電機(jī)的控制方式更加靈活多樣。

步進(jìn)電機(jī)相對于其它控制用途電機(jī)的最大區(qū)別是,它接收數(shù)字控制信號(hào)(電脈沖信號(hào))并轉(zhuǎn)化成與之相對應(yīng)的角位移或直線位移,它本身就是一個(gè)完成數(shù)字模式轉(zhuǎn)化的執(zhí)行元件。而且它可開環(huán)位置控制,輸入一個(gè)脈沖信號(hào)就得到一個(gè)規(guī)定的位置增量,這樣的所謂增量位置控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的直流控制系統(tǒng)相比,其成本明顯減低,幾乎不必進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整。步進(jìn)電機(jī)的角位移量與輸入的脈沖個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比,而且在時(shí)間上與脈沖同步。因而只要控制脈沖的數(shù)量、頻率和電機(jī)繞組的相序,即可獲得所需的轉(zhuǎn)角、速度和方向。

步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速一般是改變輸入步進(jìn)電機(jī)的脈沖的頻率來實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速,因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)每給一個(gè)脈沖就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度,這樣就可以通過控制步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)脈沖到下一個(gè)脈沖的時(shí)間間隔來改變脈沖的頻率,延時(shí)的長短來具體控制步進(jìn)角來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速

步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制電機(jī),其驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)工作,它將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成角位移,即給一個(gè)脈沖信號(hào),步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,因此非常適合單片機(jī)控制。通過單片機(jī)控制可以實(shí)現(xiàn)由脈沖分配進(jìn)行控制換相順序,由給定工作方式正序換相通電控制步進(jìn)電機(jī)的(即實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)),通過改變兩個(gè)脈沖的間隔控制步進(jìn)電機(jī)的速度等調(diào)節(jié)。用普通的51單片機(jī)像AT89C2051或STC12C1052 + THB7128或THB6064這類芯片來組合就可以了。

步進(jìn)電機(jī)都要有驅(qū)動(dòng)器控制,驅(qū)動(dòng)器的作用是把來自控制端的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成驅(qū)動(dòng)電機(jī)線圈的電流信號(hào),如果是全/半步距角的運(yùn)動(dòng),只要控制電機(jī)線圈電流的通斷即可,如果是細(xì)分驅(qū)動(dòng)的,則要控制繞組線圈的電流大小。如果把驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)看出一個(gè)整體,則電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度由給驅(qū)動(dòng)器的脈沖頻率控制,所以要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制轉(zhuǎn)速,則要有必要的控制電路生成自動(dòng)出現(xiàn)的控制脈沖來實(shí)現(xiàn)。

1、控制器采用發(fā)送控制脈沖方式,可以通過控制脈沖頻率實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速控制;

2、控制器采用IO控制方式,驅(qū)動(dòng)器需要常用自帶控制脈沖發(fā)生器,可以通過模擬信號(hào)或電位器控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速。

黑金剛配套的是 28BYJ48 5V 驅(qū)動(dòng)的4 相5 線的步進(jìn)電機(jī),而且是減速步進(jìn)電

機(jī),減速比為1:64,步進(jìn)角為5.625/64 度。如果需要轉(zhuǎn)動(dòng)1 圈,那么需要

360/5.625*64=4096 個(gè)脈沖信號(hào)。

3、 步進(jìn)電機(jī)具有瞬間啟動(dòng)和急速停止的優(yōu)越特性。

4、 改變脈沖的順序, 可以方便的改變轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。

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