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基于PLC步进电机的控制
作者:谢鹏飞
来源:《中国科技博览》2013年第37期
摘要:步进电机以其独特的优势被广泛的应用到各个生产领域,而近年来随着可编程控制器技术的快速发展,基于PLC控制步进电机的需求越来越被使用者看重!本文正是通过PLC对步进电机的控制,旨在找到一种更快速准确控制电机的方法。 关键词:步进电机、脉冲、控制 分类号】:TM383.6 1. 步进电机概述
步进电机是电机家族的“婴儿”,20 世纪 60 年代早期才开始流行。最初构想是作为昂贵的位置控制应用中伺服电机的低成本替代产品,而新兴的计算机工业迅速将其采用到外设应用当中。步进电机的主要优势在于能提供开环位置控制,而成本只是需要反馈的伺服系统的几分之一。
在过去,步进电机有时被误称为“数字”电机,因为它们常用正交方波驱动。但是,对这些电机的这种狭隘看法常常会在以后的项目开发过程中导致大难题。步进电机像其它磁“模拟”电机一样产生扭矩。多数步进电机的阻尼因数很低,导致一定步频下的欠阻尼运行和对谐振问题的敏感度。虽然步进电机有很多的不足但是因为其有成熟的技术和稳定的性能再加上高的性价比,在制造、玩具等领域得到了广泛的应用! 2.步进电机的工作原理
步进电机的转动的位移是由电机的控制系统发出的脉冲来决定的。简单的讲就是:控制系统发射一个一个脉冲信号给电机的驱动器,电机就会按照特定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。而脉冲个数和发射的频率用控制步进电机的位移和速度,两者的结合就可以达到控制电机的目的;在额定负载状况下,电机的速度与位移是由脉冲信号参数决定的,与所受负载变化的没有关系,意思是给电机一个脉冲,电机就对应的转过固定的角度。
大多数步进电机的线圈是由三相组成的即A、B、C三相。工作时是靠不同相轮换通电来完成电机磁场的变化继而实现电机的转动。例如,当A相通电,其它两相不通电时,根据法拉第磁场定理,齿1与A对齐。以此类推,给B相通电时,其它两相不通电时,齿2应与B对齐,这时转子向右移过1/3て,而这时齿3与C偏移为1/3て,齿4与A偏移(て-1/3て)=2/3て。当C相通电时,另两相相不通电时,齿3应与C对齐,此时转子又向右移过1/3て,此时齿4与A偏移为1/3て对齐。如A相通电,B,C相不通电,齿4与A对齐,转子又向右移过1/3て。