四相步进电机按照通电顺序的不同,可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等,但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。
单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2.a、b、c所示:
基于at89c2051的步进电机驱动器系统电路原理at89c2051将控制脉冲从p1口的p1.4~p1.7输出,经74ls14反相后进入9014,经9014放大后控制光电开关,光电隔离后,由功率管tip122将脉冲信号进行电压和电流放大,驱动步进电机的各相绕组。使步进电机随着不同的脉冲信号分别作正转、反转、加速、减速和停止等动作。图中l1为步进电机的一相绕组。at89c2051选用频率22mhz的晶振,
实验原理
● 当某一相绕阻通电时,对应的磁极产生磁场,并与转子形成磁路,这时,如果定
子和转子的小齿没有对齐,在磁场的作用下,由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特
点,转子将转动一定的角度,使转子与定子的齿相互对齐,由此可见,错齿是促使电 机旋转的原因。
● 步进电动机又称为脉冲电机,它能将电脉冲转换为相应的角位直线位移 。步进电
动机定子绕组的通电状态每改变一次,转子转一个确定的角度,为步进电动机的步距
角α。它与定子绕组的相数m、转子的齿数z、通电方式k有关,可用下式表示:
a.随着输出转矩的增加,二者的速度均以非线性形式下降,但是,闭环控制提高了矩频特性。
b.闭环控制下,输出功率/转矩曲线得以提高,原因是,闭环下,电机励磁转换是以转子位置信息为基础的,电流值决定于电机负载,因此,即使在低速度范围内,电流也能够充分转换成转矩。
c.闭环控制下,效率一转矩曲线提高。
d.采用闭环控制,可得到比开环控制更高的运行速度,更稳定、更光滑的转速。 e.利用闭环控制,步进电动机可自动地、有效地被加速和减速。
f.闭环控制相对开环控制在快i速性方面提高的定量评价,可借助比较ⅳ步内通过某个路径间隔的时间得出
对于低分辨率的步进电动机,通常使用一个开了槽的圆盘和光电传感器作为反馈编码器的组合件,如图2所示,槽口的数目等于电机每转所走的步数。
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