步进电机转速怎么控制
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电机" target="_blank">步进电机转速度是根据输入的脉冲信号的变化来改变的,从理论上讲,给驱动器一个脉冲,步进电机就旋转一个步距角(细分时为一个细分步距角)。实际上,如果脉冲信号变化太快,步进电机由于内部的反向电动势的阻尼作用,转子与定子之间的磁反应将跟随不上电信号的变化,将导致堵转和丢步。所以步进电机在高速启动时,需要采用脉冲频率升速的方法,在停止时也要有降速过程,以保证实现步进电机精密定位控制。加速和减速的原理是一样的。
步进电机又称为脉冲电机,基于最基本的电磁铁原理,它是一种可以自由回转的电磁铁,其动作原理是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。其原始模型是起源于1830年至1860年间。1870年前后开始以控制为目的的尝试,应用于氢弧灯的电极输送机构中。这被认为是最初的步进电机。1923年,James Weir French发明三相可变磁阻型(Variable reluctance),此为步进电机前身。二十世纪初,步进电机广泛应用在了电话自动交换机中。由于西方资本主义列强争夺殖民地,步进电机在缺乏交流电源的船舶和飞机等独立系统中得到了广泛的使用。二十世纪五十年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上,对于数字化的控制变得更为容易。到了八十年代后,由于廉价的微型计算机以多功能的姿态出现,步进电机的控制方式更加灵活多样。
步进电机相对于其它控制用途电机的最大区别是,它接收数字控制信号(电脉冲信号)并转化成与之相对应的角位移或直线位移,它本身就是一个完成数字模式转化的执行元件。而且它可开环位置控制,输入一个脉冲信号就得到一个规定的位置增量,这样的所谓增量位置控制系统与传统的直流控制系统相比,其成本明显减低,几乎不必进行系统调整。步进电机的角位移量与输入的脉冲个数严格成正比,而且在时间上与脉冲同步。因而只要控制脉冲的数量、频率和电机绕组的相序,即可获得所需的转角、速度和方向。
步进电机的调速一般是改变输入步进电机的脉冲的频率来实现步进电机的调速,因为步进电机每给一个脉冲就转动一个固定的角度,这样就可以通过控制步进电机的一个脉冲到下一个脉冲的时间间隔来改变脉冲的频率,延时的长短来具体控制步进角来改变电机的转速,从而实现步进电机的调速
步进电机是数字控制电机,其驱动电路根据控制信号工作,它将脉冲信号转变成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,因此非常适合单片机控制。通过单片机控制可以实现由脉冲分配进行控制换相顺序,由给定工作方式正序换相通电控制步进电机的(即实现步进电机正转或反转),通过改变两个脉冲的间隔控制步进电机的速度等调节。用普通的51单片机像AT89C2051或STC12C1052 + THB7128或THB6064这类芯片来组合就可以了。
步进电机都要有驱动器控制,驱动器的作用是把来自控制端的脉冲信号转变成驱动电机线圈的电流信号,如果是全/半步距角的运动,只要控制电机线圈电流的通断即可,如果是细分驱动的,则要控制绕组线圈的电流大小。如果把驱动器和步进电机看出一个整体,则电机的转动速度由给驱动器的脉冲频率控制,所以要实现自动控制转速,则要有必要的控制电路生成自动出现的控制脉冲来实现。
1、控制器采用发送控制脉冲方式,可以通过控制脉冲频率实现对电机转速控制;
2、控制器采用IO控制方式,驱动器需要常用自带控制脉冲发生器,可以通过模拟信号或电位器控制步进电机转速。
黑金刚配套的是 28BYJ48 5V 驱动的4 相5 线的步进电机,而且是减速步进电
机,减速比为1:64,步进角为5.625/64 度。如果需要转动1 圈,那么需要
360/5.625*64=4096 个脉冲信号。
4、 改变脉冲的顺序, 可以方便的改变转动的方向。