电工优优今天要和大家分享的步进电机控制系统的组成和控制原理相关信息,接下来我将从步进电机控制系统设计,L297.L298N步进电机控制系统,步进电机控制系统实验总结这几个方面来介绍。
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
步进电机控制系统结构如下,通过单片机或是计算机等发送控制命令给电机驱动器,电机驱动器将控制命令转化为驱动信号给执行电机。
步进驱动控制面板的右侧为面板和步进电机面板的接口,包含步进电机的驱动信号,左侧为与运动控制器的接口,包含方向和脉冲等控制信号接口。
+A,-A, +B,-B,AC,BC信号为步进电机的电源线,用于驱动电机的运动。
+5V,PUL+,DIR+为与控制器相连的控制信号。
其含义为:
+5V为电源。
PUL+为脉冲信号,用于位置模式下的电机控制。
DIR+为方向信号,用于位置模式下的电机控制。
步进电机结构如下,单极性 (unipolar) 和双极性 (bipolar) 是步进电机最常采用的两种驱动架构。单极性驱动电路使用四颗晶体管来驱动步进电机的两组相位,电机包含两组带有中间抽头的线圈,整个电机共有六条线与外界连接。这类电机有时又称为四相电机或应是双相位六线式步进电机。六线式步进电机虽又称为单极性步进电机,实际上却能同时使用单极性或双极性驱动电路。
单极半步运行的原理如下,通过驱动器控制电机线路,在相应的位置产生如下的磁场,驱动电机一步一步的运动。
步进电机一般用于开环伺服系统,由于没有位置反馈环节,固位置控制的精度由步进电机和进给丝杠等等来决定。虽档次低,但是结构简单价格较低。在要求不高的场合仍有广泛应用。在数控机床领域中大功率的步进电机一般用在进给运动(工作台)控制上,但是就控制性能来说其特性不如交流伺服电机。振动、噪音也比较大。尤其是在过载情况下,步进电机会产生失步,严重影响加工精度,但其便宜的价格,方便使用的特点,在工业中的达广泛的应用。
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