步進(jìn)系統(tǒng)包括脈沖發(fā)生器PLC、單片機(jī)、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)。

1、步進(jìn)電機(jī)，是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蛘呔€位移的開環(huán)元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于發(fā)脈沖的頻率和細(xì)分?jǐn)?shù)。

發(fā)脈沖頻率直接影響速度，頻率越大，速度越大，當(dāng)然不能太大，力矩會(huì)不足，并且電機(jī)速度過快會(huì)丟步和抖動(dòng)

細(xì)分?jǐn)?shù)，比如1.8度的電機(jī)，走一步旋轉(zhuǎn)1.8度，一圈360度，那么需要200步。如果不細(xì)分，我一秒發(fā)200個(gè)脈沖就可以走一圈。現(xiàn)在我設(shè)定細(xì)分為2，即一圈需要200*2為400步。我仍保持那個(gè)頻率一秒200個(gè)脈沖，這時(shí)一秒只能走半圈。細(xì)分越大，控制定位越精確，速度也會(huì)相應(yīng)變低，這個(gè)時(shí)候只能提高脈沖發(fā)生頻率。

電機(jī)的停止位置取決于發(fā)的脈沖數(shù)目。

在細(xì)分?jǐn)?shù)不改變的情況下是這樣。發(fā)的脈沖越多，電機(jī)動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)。如果改變細(xì)分的話，如上面所分析一樣，會(huì)對(duì)位移有影響。

綜上兩點(diǎn)，調(diào)試時(shí)首先要確定脈沖細(xì)分?jǐn)?shù)，以達(dá)到對(duì)位置的精確控制。對(duì)于速度，我們可以通過加大頻率來給予補(bǔ)償。但是，在某些情況下，電機(jī)已經(jīng)不能正確響應(yīng)PLC給定的頻率時(shí)，需要調(diào)小細(xì)分以達(dá)到一個(gè)適中狀態(tài)。

2、步進(jìn)電機(jī)的工作原理

步進(jìn)電機(jī)工作實(shí)際上是電磁鐵的作用

當(dāng)某相定子勵(lì)磁后，它吸引轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的齒與該相定子磁極上的齒對(duì)應(yīng)。這時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度。當(dāng)換一相得電時(shí)，轉(zhuǎn)子又轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度。就這樣不斷輪流通電，轉(zhuǎn)子不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。

從圖可以看出，電機(jī)的運(yùn)行方向與我們通的AB電的相序有關(guān)。而電機(jī)的速度就與我們切換AB電的頻率有關(guān)。當(dāng)然，這是一個(gè)模型圖，定子繞組ABC不只有這么三組，可以依次排列很多組，6組，9組，12組，不同的磁極數(shù)，這就行成了不同的步距角。

有一個(gè)概念，步距角，每轉(zhuǎn)一步的角度，這與電機(jī)定子繞組相數(shù)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)，電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)。我們不需要深究，拿到一個(gè)電機(jī)，只需要知道是幾相電機(jī)，步距角多少，電壓電流多少即可。

3、關(guān)于步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器

步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，從步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理可以看出，要使步進(jìn)電機(jī)正常運(yùn)行，必須按規(guī)律控制步進(jìn)電機(jī)的每一組繞組得電。步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收外部的信號(hào)是方向信號(hào)DIR和脈沖信號(hào)CP。

如果驅(qū)動(dòng)器需要5V的控制信號(hào)，而我們只有24V電源，這時(shí)需要串聯(lián)一個(gè)2K電阻。(24V-5V)/10ma=2K

4、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)置

A，電流設(shè)置

根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的工作電流，去調(diào)驅(qū)動(dòng)器輸出電流。電流越大，力矩越大。

B，靜態(tài)電流設(shè)置

一般有25%，50%，75%，100%等不同的劃分。意思是在停止?fàn)顟B(tài)，驅(qū)動(dòng)器給步進(jìn)電機(jī)多大的電流去抱死它，持續(xù)給哦。這個(gè)百分比是大輸出的百分比。在對(duì)于提升類負(fù)載，這個(gè)就有用了，靜態(tài)時(shí)需要做功支撐重力。所以會(huì)調(diào)的比較大。對(duì)于水平類負(fù)載，停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)子不會(huì)被拖轉(zhuǎn)的情況下，這個(gè)值一般調(diào)得就比較小。

C，細(xì)分設(shè)置

為了達(dá)到精確定位控制的有效途徑。前面已經(jīng)說過了，不贅述。

原創(chuàng)： 陳勝

本文為原創(chuàng)內(nèi)容，如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處！

課程推薦：

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)

電工基礎(chǔ)