四相步進(jìn)電機(jī)按照通電順序的不同,可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。單四拍與雙四拍的步距角相等,但單四拍的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩又可以提高控制精度。
單四拍、雙四拍與八拍工作方式的電源通電時(shí)序與波形分別如圖2.a、b、c所示:從圖1所示,進(jìn)步電機(jī)以四相單四拍方式正轉(zhuǎn)時(shí),按A→B→C→D次序通電。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定子繞組通電狀態(tài)的改變速度越快,其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速度越快,即通電狀態(tài)的變化?頻率越高,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越高?。
四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以四相單四拍(a)、四相雙四拍(b)、四相八拍(c)?方式工作時(shí)?的脈沖分配表
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理及驅(qū)動(dòng)方法
VEXTA,2相,1.8度每步,驅(qū)動(dòng)電壓4V,電流0.95iA
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移或線(xiàn)位移的機(jī)電元件。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸入量是脈沖序列,輸出量則為相應(yīng)的增量位移或步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。正常運(yùn)動(dòng)情況下,它每轉(zhuǎn)一周具有固定的步數(shù);做連續(xù)步進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí),其旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率保持嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系,不受電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的影響。由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能直接接受數(shù)字量的控制,所以特別適宜采用微機(jī)進(jìn)行控制。
a.隨著輸出轉(zhuǎn)矩的增加,二者的速度均以非線(xiàn)性形式下降,但是,閉環(huán)控制提高了矩頻特性。
b.閉環(huán)控制下,輸出功率/轉(zhuǎn)矩曲線(xiàn)得以提高,原因是,閉環(huán)下,電機(jī)勵(lì)磁轉(zhuǎn)換是以轉(zhuǎn)子位置信息為基礎(chǔ)的,電流值決定于電機(jī)負(fù)載,因此,即使在低速度范圍內(nèi),電流也能夠充分轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)矩。
c.閉環(huán)控制下,效率一轉(zhuǎn)矩曲線(xiàn)提高。
d.采用閉環(huán)控制,可得到比開(kāi)環(huán)控制更高的運(yùn)行速度,更穩(wěn)定、更光滑的轉(zhuǎn)速。?????e.利用閉環(huán)控制,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可自動(dòng)地、有效地被加速和減速。
f.閉環(huán)控制相對(duì)開(kāi)環(huán)控制在快i速性方面提高的定量評(píng)價(jià),可借助比較Ⅳ步內(nèi)通過(guò)某個(gè)路徑間隔的時(shí)間得出應(yīng)用閉環(huán)驅(qū)動(dòng),效率可增到7.8倍,輸出功率可增到3.3倍,速度可增到3.6倍。?????閉環(huán)驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)的性能在所有方面均優(yōu)于開(kāi)環(huán)驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)具有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)開(kāi)環(huán)驅(qū)動(dòng)和直流無(wú)刷伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。因此,在可靠性要求很高的位置控制系統(tǒng)中,閉環(huán)控制的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)將獲得廣泛應(yīng)用。?3編碼器形式的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)闋環(huán)控制系統(tǒng)
步進(jìn)電機(jī)的閉環(huán)控制最早是采用編碼器的形式,圖1是其原理示意圖。初始狀態(tài),系統(tǒng)受一相或幾相激磁而靜止。開(kāi)始工作后,先把目標(biāo)位置送入減法計(jì)數(shù)器;然后,“起動(dòng)”脈沖信號(hào)加到控制單元上,控制單元在“起動(dòng)”脈沖的作用下,立即把步進(jìn)命令送入相序發(fā)生器,使激磁變化一次,后續(xù)的脈沖則由編碼器裝置產(chǎn)生。編碼器每產(chǎn)生一個(gè)脈沖,就對(duì)法計(jì)數(shù)器減1,因而,減法計(jì)數(shù)器記錄的是實(shí)際的轉(zhuǎn)子位置。當(dāng)減法計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)減至零時(shí),發(fā)出一個(gè)停止信號(hào)到控制單元,禁止以后的步進(jìn)命令,系統(tǒng)停止工作。
山濃科技(sannoon)是一家軍民合作型企業(yè)。作為運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品主要的制造商之一,始終堅(jiān)持對(duì)工業(yè)控制產(chǎn)品孜孜不倦的創(chuàng)新。在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榭蛻?hù)提供高效,節(jié)能,穩(wěn)定的工業(yè)產(chǎn)品,為顧客的發(fā)展提供強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)力。 山濃產(chǎn)品主要包括:開(kāi)環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)、步進(jìn)伺服系統(tǒng)、直流無(wú)刷系統(tǒng)、交流伺服系統(tǒng)。其附屬產(chǎn)品包括:一體化集成系統(tǒng)、直線(xiàn)絲桿電機(jī)、行星減速機(jī)、專(zhuān)用控制系統(tǒng)、通用電源系統(tǒng)以及其他工業(yè)配套產(chǎn)品。 山濃產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于雕刻,激光,紡織,包裝,醫(yī)療,車(chē)床,印刷,噴繪等上百個(gè)自動(dòng)化設(shè)備行業(yè)。山濃產(chǎn)品在自動(dòng)化行業(yè)樹(shù)立良好口碑的同時(shí),也為工程師提供良好的技術(shù)交流平臺(tái)。山濃產(chǎn)品為國(guó)內(nèi)各大設(shè)備制造商提供產(chǎn)品的同時(shí),產(chǎn)品也遠(yuǎn)銷(xiāo)歐美,東南亞等工業(yè)國(guó)家。 山濃一直以產(chǎn)品創(chuàng)新為核心競(jìng)爭(zhēng)力,擁有強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳a(chǎn)流程,完善的售后服務(wù)體系,使山濃產(chǎn)品備受工程師的青睞。