率应该有加速过程,即启动频率较低,然后按一定加速度升到所希望的高频(电 机转速从低速升到高速)。
9.如何克服两相混合式步进电机在低速运转时的振动和噪声?
步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点,一般可采用以下方案来克服: A.如步进电机正好工作在共振区,可通过改变减速比等机械传动避开共振区; B.采用带有细分功能的驱动器,这是最常用的、最简便的方法; C.换成步距角更小的步进电机,如三相或五相步进电机;
D.换成交流伺服电机,几乎可以完全克服震动和噪声,但成本较高;
E.在电机轴上加磁性阻尼器,市场上已有这种产品,但机械结构改变较大。 10.细分驱动器的细分数是否能代表精度?
步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术(请参考有关文献),其主要目 的是减弱或消除步进电机的低频振动,提高电机的运转精度只是细分技术的一个 附带功能。比如对于步进角为1.8°的两相混合式步进电机,如果细分驱动器的 细分数设置为4,那么电机的运转分辨率为每个脉冲0.45°,电机的精度能否达 到或接近0.45°,还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。不同厂 家的细分驱动器精度可能差别很大;细分数越大精度越难控制。 11.四相混合式步进电机与驱动器的串联接法和并联接法有什么区别?
四相混合式步进电机一般由两相驱动器来驱动,因此,连接时可以采用串联接法 或并联接法将四相电机接成两相使用。串联接法一般在电机转速较的场合使用, 此时需要的驱动器输出电流为电机相电流的0.7倍,因而电机发热小;并联接法 一般在电机转速较高的场合使用(又称高速接法),所需要的驱动器输出电流为 电机相电流的1.4倍,因而电机发热较大。 12.如何确定步进电机驱动器的直流供电电源? A.电压的确定
混合式步进电机驱动器的供电电源电压一般是一个较宽的范围(比如IM483 的供电电压为12~48VDC),电源电压通常根据电机的工作转速和响应要 求来选择。如果电机工作转速较高或响应要求较快,那么电压取值也高,但 注意电源电压的纹波不能超过驱动器的最大输入电压,否则可能损坏驱动器。 B.电流的确定
供电电源电流一般根据驱动器的输出相电流I来确定。如果采用线性电源, 电源电流一般可取I的1.1~1.3倍;如果采用开关电源,电源电流一般可 取I 的1.5~2.0倍。
13.混合式步进电机驱动器的脱机信号FREE一般在什么情况下使用?
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当脱机信号FREE为低电平时,驱动器输出到电机的电流被切断,电机转子处于自 由状态(脱机状态)。在有些自动化设备中,如果在驱动器不断电的情况下要求 直接转动电机轴(手动方式),就可以将FREE信号置低,使电机脱机,进行手动 操作或调节。手动完成后,再将FREE信号置高,以继续自动控制。 14.如果用简单的方法调整两相步进电机通电后的转动方向? 只需将电机与驱动器接线的A+和A-(或者B+和B-)对调即可。
四相五线减速步进电机28BYJ-48原理、仿真及演示程序(使用ULN2003A驱动) 减速步进电机28BYJ-48的原理如下图:
中间部分是转子,由一个永磁体组成,边上的是定子绕组。当定子的一个绕组通电时,将产生一个方向的电磁场,如果这个磁场的方向和转子磁场方向不在同一条直线上,那么定子和转子的磁场将产生一个扭力将定子扭转。
依次改变绕组的磁场,就可以使步进电机正转或反转(比如通电次序为
A->B->C->D正转,反之则反转)。而改变磁场切换的时间间隔,就可以控制步进电机的速度了,这就是步进电机的驱动原理。
由于步进电机的驱动电流较大,单片机不能直接驱动,一般都是使用ULN2019达林顿阵列驱动,当然,使用下拉电阻或三极管也是可以驱动的,只不过效果不是那么好,产生的扭力比较小。参考:减速步进电机28BYJ-48最简单的驱动方法
28BYJ-48的内部结构请见 这里
下面是一个步进电机的演示程序:
#include
sbit key=P2^0; //按键控制步进电机的方向 unsigned char speed=5; //步进电机的转速
//八拍方式驱动,顺序为A AB B BC C CD D DA unsigned char code
clockWise[]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x0d};
void delay(unsigned char z) {
unsigned char x,y; for(x=0;x for(y=0;y<110;y++); } 第 7 页 void main() { unsigned char i; while(1) { for(i=0;i<8;i++) { if(key) //按键未按下,正转 { P0=clockWise[i]; delay(speed); } else //按键按下,反转 { P0=clockWise[8-i]; delay(speed); } } } } Proteus仿真图及Keil源文件下载: http://brsbox/filebox/down/fc/79bf41133cc59eaf2ca9531a5382557b 第 8 页