常州市力源电机电器有限公司

Changzhou Liyuan Electric Appliance Co., Ltd.
60步进电机的基本本操控原理

步进电机广泛运用于数控机床、医疗器械、仪器仪表等各类操控设备中,它的旋转是以固定的视点一步步工作的,其首要特色是没有堆集差错,能够做到100%准确操控,所以在各种开环操控体系有着广泛的运用。步进电机的操控办法有许多种,有集成一体化的独立操控器方法,也有依附于计算机扩展槽的各种操控卡方法,但关于以微型计算机为中心的小型体系而言,可直接选用微机已有的端口资本,特别是并行端口,完结步进电机的工作操控。这种操控办法,一则无需另增硬件设备,节约设备本钱;二是不占用ISA或PCI扩展槽,节约计算机资本;三是操控灵敏,编程便利,不失为一个抱负的选择。


  1步进电机的根本操控原理步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的履行机构,每输入一个脉冲信号,电机就转过必定的视点(有的步进电动机能够直接输出线位移,称为直线电动机)。因为反应式步进电机有较高的功能价格比,运用也十分广泛,因而,这篇文章首要介绍反应式步进电机的操控原理和并口操控办法。

60步进电机的基本本操控原理

  以单三拍作业方法为例,步进电机的构造原理图如所步进电机的根本滚动原理是:给处于错齿处状况的相通电,转子会在电磁力的效果下,向磁导率最大(或磁阻最小)的方位滚动,即向趋于对齿的状况滚动。设A相首要通电(B、C两相不通电),发生A-A轴线方向的磁通,并经过转子形成闭合回路。这时A、A极就变成电磁铁的N、S极。在磁场的效果下,转子总是力图转到磁阻是小的方位,也即是要转到转子的齿对齐A、A极的方位(a);接着B相通电(A、C两相不通电),转子顺时针方向转过30;然后C相通电(A、两相不通电),它的齿和C、C'极对齐(c)。

  假如按A*…的次序通电,则电机转子便逆时针方向滚动。


  步进电动机的滚动,即其A相、B相、C相操控绕组依照特定的次序通电,需求一个与之相匹配的驱动电路(如所示),该电路又要受输入的电脉冲操控,这种电脉冲能够是开关量,也能够是数字量,在咱们研制的小型计算机操控体系中,这一数字量由计算机并口给出。由并口输出一个操控电脉冲,步进电机就走过一步,即转过一个/步距角“,直至按操控请求转到相应的规划视点。因而,步进电动机及其驱动电路是一个互相联系的全体,步进电动机的工作功能是电动机和驱动电路两者合作所形成的归纳效果,其转过的视点受外部输入的电脉冲数的操控,这即是步进电机的根本操控原理。

  2并口的端口界说与设置并行端口是通常微机的标准接口,共有25芯,能一起经过8条数据线传输信息,一次传输一个字节,通常用于需八位数据传输的打印机、绘图仪等多种外设。经过并口能够进行数据输出,也能够进行数据输入,十分适合于通常的数字I/O.因为步进电机有极高的转行精度,多作业在开环操控状况,因而,能够运用并口的数据输出功能,替代传统的步进电机操控电路中的脉冲信号发生器,由程序操控并口发生一个数字脉冲序列,送于步进电机的驱动电路,作为电脉冲信号,操控步进电机滚动。


  位(B1/B3/B5)用于电机的转向操控,赋0值电机顺时针滚动,赋1值时逆时针滚动;低位(B0/B2/B4)用于为电机供给步进驱动脉冲,该数据位以必定的延时距离,发生一个连续的1、替换交流的数字序列。因而,操控3台步进电机一起顺时针滚动的操控字为:0X15(1)/0X00(0);3台电机一起逆时针滚动的操控字为:0X3F(1)/0X2A(原理框图如所示:计算机并口操控体系的脉冲方向电机脉冲方向电机并口的端口设置是由计算机体系设置程序主动装备的,初始化进程把并行端口装备成LPT1(对配有一个并口的通用型微机而言),分配了相应的中止资本和不一样的数据地址,状况地址和操控地址:IRQ7、数据地址0378H、状况地址0379H、操控地址037AH,并口的管脚分配如表1所示。

60步进电机的基本本操控原理

  表1并口的管脚分配管脚标识数据位端口管脚标识数据位端口管脚标识数据位3步进电机的并口操控办法3.1操控体系原理图这篇文章所讨论的步进电机操控体系,是笔者规划的某工业操控工程的子体系,该子体系的规划请求是:以微型计算机并行端口,操控3台步进电机,一起完结-45+45、-90\+9(1视点滚动。规划选用了并口的数据端口,即以0378H为进口地址,给3台步进电机分配了3对数据位用于电机操控,它们别离是:电机A分配B1/B0,电机B分配3.2操控程序规划办法及流程根据步进电机的特色,在选用并口对电机进行操控时,首要需求解决好以下几个疑问:步进驱动脉冲要有必定的宽度。在工程中运用的是美国SHAPHON公司的微型步进电机,该电机选用负脉冲作业方法,对驱动脉冲的均匀度有必定程度的请求,一起请求脉冲宽度不小于5LS,为此在程序规划时,运用了延时的办法,使BO/B2/B4输出的负脉冲宽度和均匀度,到达电机请求。


  电机的方向操控脉冲有特别的请求,即电机换向时,必定要在电机降速中止后再进行。为此,在程序规划时,使每一次换向的方向操控信号都先于步进驱动信号,然后能够确保换向信号在前一个方向的最终一个脉冲完毕后,下一个方向的第一个脉冲到来前宣布。


  步进电机操控升降速曲线的规划。因为时间常数的存在和惯性效果的因素,步进电机从起动到中止,有必要要有一个升速、降速进程,升降速的规划十分重要,假如规划不妥,会引起步进电机的堵转、失步、升降速进程慢等疑问。

60步进电机的基本本操控原理

  升速进程由突跳频率加升速曲线构成,降速的进程与之相反,抱负的升降速曲线应为指数曲线,但根据电机特性及工程实践测验,本体系选用了分段直线迫临的方法,并在电机升到最高频率时,规划一个坚持高速工作的恒速段,以提高电机动行速度。加、减速操控曲线如所示,Fq为起动频率。

  加、减速操控曲线(4)程序履行流程。操控程序米用了LabWAindows/CVI言语,有简略便利的程序界面。-45\+ 45\-90\+90)视点操控,别离对应于四个按钮控件,并设有界面退出按钮,只需点按有关按钮即可完结悉数操作,使步进电机的操控明快、直观。各滚动角的程序规划彻底通用,首要流程包含:敞开操作界面判别本按钮是不是被选中若选中则读入端口地址赋予开始突跳频率上升段加快操控中段恒速坚持下降段减速操控中止后端口清零回来操作界面。整个操控程序经过了工程测验和实践运用,工作效果杰出。信任这篇文章对计算机并行口资本的二次开发运用,能够起到了必定的借鉴效果。