步進電機構造與控製
發布時間:2023-06-30 責任編輯:lina
【導讀】在上麵的可變磁阻步進電機的簡單示例中,電機由一個中心轉子組成,該轉子被四個標記為A、B、C和D的電磁場線圈包圍。所有具有相同字母的線圈都連接在一起,因此通電(例如標記為A 的線圈)將導致磁轉子與該組線圈對齊。

在上麵的可變磁阻步進電機的簡單示例中,電機由一個中心轉子組成,該轉子被四個標記為A、B、C和D的電磁場線圈包圍。所有具有相同字母的線圈都連接在一起,因此通電(例如標記為A 的線圈)將導致磁轉子與該組線圈對齊。
通過依次向每組線圈通電,可以使轉子旋轉或從一個位置“步進”到下一個位置,其角度由其步距角結構確定,並且通過按順序對線圈通電,轉子將產生旋轉運動。
步進電機驅動器通過按設定順序對勵磁線圈通電來控製電機的步距角和速度,例如“ ADCB,ADCB,ADCB,A… ”等,轉子將沿一個方向(正向)旋轉,並通過將脈衝序列反轉為“ ABCD、ABCD、ABCD、A… ”等,轉子將沿相反方向(反向)旋轉。
因此,在上麵的簡單示例中,步進電機有四個線圈,使其成為 4 相電機,定子上的極數為 8 (2 x 4),間隔為 45 度。轉子上的齒數為六個,齒距為 60 度。
然後,轉子有 24 個(6 個齒 x 4 個線圈)可能的位置或“步數”來完成一整圈。因此,上麵的步距角為:360 o /24 = 15 o。
顯然,更多的轉子齒和/或定子線圈將導致更多的控製和更精細的步距角。此外,通過以不同的配置連接電機的電氣線圈,可以實現全步角、半步角和微步角。然而,為了實現微步進,步進電機必須由(準)正弦電流驅動,其實施成本昂貴。
還可以通過改變施加到線圈的數字脈衝之間的時間延遲(頻率)來控製步進電機的旋轉速度,延遲越長,一整轉的速度越慢。通過向電機施加固定數量的脈衝,電機軸將旋轉給定角度。
使(shi)用(yong)延(yan)時(shi)脈(mai)衝(chong)的(de)優(you)點(dian)是(shi)不(bu)需(xu)要(yao)任(ren)何(he)形(xing)式(shi)的(de)附(fu)加(jia)反(fan)饋(kui),因(yin)為(wei)通(tong)過(guo)計(ji)算(suan)提(ti)供(gong)給(gei)電(dian)機(ji)的(de)脈(mai)衝(chong)數(shu)量(liang),就(jiu)可(ke)以(yi)準(zhun)確(que)地(di)知(zhi)道(dao)轉(zhuan)子(zi)的(de)終(zhong)位(wei)置(zhi)。這(zhe)種(zhong)對(dui)設(she)定(ding)數(shu)量(liang)的(de)數(shu)字(zi)輸(shu)入(ru)脈(mai)衝(chong)的(de)響(xiang)應(ying)允(yun)許(xu)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)在(zai)“開環係統”中運行,使其控製起來既容易又便宜。
例如,假設上麵的步進電機的步距角為每步 3.6 度。要將電機旋轉 216 度的角度,然後再次停止在所需位置,總共隻需要:216 度/(3.6 度/步)= 80 個施加到定子線圈的脈衝。
有許多步進電機控製器 IC 可供選擇,可以控製步進速度、旋轉速度和電機方向。SAA1027 就是這樣一種控製器 IC,它內置了所有必需的計數器和代碼轉換,並且可以按正確的順序自動將 4 個完全控製的橋輸出驅動到電機。
旋轉方向也可以選擇單步模式或沿選定方向連續(無級)旋轉,但這會給控製器帶來一些負擔。當使用 8 位數字控製器時,每步也可以有 256 微步
SAA1027步進電機控製芯片

在本關於旋轉執行器的教程中,我們研究了有刷和無刷直流電機、直流伺服電機和步進電機作為機電執行器,可用作位置或速度控製的輸出設備。
在下一篇關於輸入/shuchushebeidejiaochengzhong,womenjiangjixuyanjiuchengweizhixingqideshuchushebei,tebieshishiyongdiancilijiangdianxinhaozaicizhuanhuanweishengbodeshuchushebei。womenjiangzaixiayigejiaochengzhongkandaodeshuchushebeileixingshiyangshengqi。
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