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步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制原理與選型(CZZ)
2023年1月5日

步進(jìn)電機(jī)(StepMotor)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移或直線運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),由步進(jìn)電機(jī)及其功率驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成一個(gè)開環(huán)的定位運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。通常步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子為永磁體,定子為線圈繞組,當(dāng)線圈繞組通電時(shí),定子繞組會產(chǎn)生一個(gè)矢量磁場與永磁體磁場相互作用使轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度即步距角。脈沖輸入越多電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度就越多輸入脈沖的頻率越高電機(jī)的轉(zhuǎn)速就越快。因此可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)種類根據(jù)自身的結(jié)構(gòu)不同可分為常用三大類反應(yīng)式也稱磁阻式、永磁式、混合式。步進(jìn)電機(jī)一般來說分為電機(jī)本體、驅(qū)動(dòng)器和控制器三大部分(步進(jìn)電機(jī)必需要有驅(qū)動(dòng)器)。對于步進(jìn)電機(jī)而言,****轉(zhuǎn)速通常在1000rpm左右。

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02步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理

2.1單拍

單拍工作方式就是說每次只給一個(gè)線圈通電,通過改變每次通電的線圈從而使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

先說五線四相步進(jìn)電機(jī),假設(shè)它的四個(gè)線圈叫做A、BC、D,那么在單拍工作方式下,線圈的通電方式依次是:AB、CD;

然后是四線雙極性步進(jìn)電機(jī),假設(shè)它的兩個(gè)線圈叫做AB,那么在單拍工作模式下,線圈依次是:A、B-A、-B;

【注】A、B指的是A、B線圈通正向電流,-A-B指的是A、B線圈通反向電流。由于五線四相步進(jìn)電機(jī)無法通反向電流,所以只有A、B、C、D。

2.2雙拍(雙四拍工作方式)

雙拍工作方式就是:每次給兩個(gè)線圈通電,通過改變通電的線圈從而使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

五線四相步進(jìn)電機(jī):在雙拍工作方式下,線圈的通電方式依次是:AB、BC、CD、DA;

四線雙極性步進(jìn)電機(jī),在雙拍工作模式下,線圈的通電方式依次是:ABB-A、-A-B、-BA;

與單相激勵(lì)不同的是,單相通電后被固定在了與定子正對著的繞組極性,但是雙相同時(shí)激勵(lì)時(shí)轉(zhuǎn)子卻被固定在兩個(gè)繞阻的極性中間;此時(shí)通電順序就變成了AB相同時(shí)通電即可。在雙相激勵(lì)的過程中,也可以在裝換相位時(shí)加一個(gè)關(guān)閉相位的狀態(tài)而產(chǎn)生走半步的現(xiàn)象,這將步進(jìn)電機(jī)的整個(gè)步距角一分為二,例如,一個(gè)90°的步進(jìn)電機(jī)將每半步移動(dòng)45°。

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