【实操图】步进电机系统的学习分析
高天宇
发布于2018-08-09 18:14
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标签：步进电机
步进系统包括脉冲发生器PLC、单片机、步进驱动器、步进电机。
1、步进电机，是将电脉冲信号转变为角位移或者线位移的开环元件。在非超载的情况下，电机的转速取决于发脉冲的频率和细分数。
发脉冲频率直接影响速度，频率越大，速度越大，当然不能太大，力矩会不足，并且电机速度过快会丢步和抖动
细分数，比如1.8度的电机，走一步旋转1.8度，一圈360度，那么需要200步。如果不细分，我一秒发200个脉冲就可以走一圈。现在我设定细分为2，即一圈需要200*2为400步。我仍保持那个频率一秒200个脉冲，这时一秒只能走半圈。细分越大，控制定位越精确，速度也会相应变低，这个时候只能提高脉冲发生频率。
电机的停止位置取决于发的脉冲数目。
在细分数不改变的情况下是这样。发的脉冲越多，电机动作时间越长。如果改变细分的话，如上面所分析一样，会对位移有影响。
综上两点，调试时首先要确定脉冲细分数，以达到对位置的精确控制。对于速度，我们可以通过加大频率来给予补偿。但是，在某些情况下，电机已经不能正确响应PLC给定的频率时，需要调小细分以达到一个适中状态。
2、步进电机的工作原理
步进电机工作实际上是电磁铁的作用
当某相定子励磁后，它吸引转子，转子的齿与该相定子磁极上的齿对应。这时，转子转动一个角度。当换一相得电时，转子又转动一个角度。就这样不断轮流通电，转子不停地转动。
从图可以看出，电机的运行方向与我们通的AB电的相序有关。而电机的速度就与我们切换AB电的频率有关。当然，这是一个模型图，定子绕组ABC不只有这么三组，可以依次排列很多组，6组，9组，12组，不同的磁极数，这就行成了不同的步距角。
有一个概念，步距角，每转一步的角度，这与电机定子绕组相数，转子齿数，电机结构有关。我们不需要深究，拿到一个电机，只需要知道是几相电机，步距角多少，电压电流多少即可。
3、关于步进驱动器
步进驱动器，从步进电机的转动原理可以看出，要使步进电机正常运行，必须按规律控制步进电机的每一组绕组得电。步进驱动器接收外部的信号是方向信号DIR和脉冲信号CP。
如果驱动器需要5V的控制信号，而我们只有24V电源，这时需要串联一个2K电阻。(24V-5V)/10ma=2K
4、步进驱动器的设置
A，电流设置
根据步进电机的工作电流，去调驱动器输出电流。电流越大，力矩越大。
B，静态电流设置
一般有25%，50%，75%，100%等不同的划分。意思是在停止状态，驱动器给步进电机多大的电流去抱死它，持续给哦。这个百分比是大输出的百分比。在对于提升类负载，这个就有用了，静态时需要做功支撑重力。所以会调的比较大。对于水平类负载，停止状态时，转子不会被拖转的情况下，这个值一般调得就比较小。
C，细分设置
为了达到精确定位控制的有效途径。前面已经说过了，不赘述。
原创： 陈胜
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