tag 标签: 步进电机

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  • 热度 1
    2021-11-5 14:36
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    混合式步进电机和伺服电机设计上有什么不同?-博扬智能
      混合式步进电机和伺服电机一样也有旋转和直线设计。当应用需要力输出而不是扭矩,并且可以在开环控制下运行时,线性步进电机通常是首选解决方案。虽然直线步进电机有可变磁阻和混合设计,但更常见的版本是混合直线步进电机。   在混合式线性步进电机中,基座或压板是带有铣削槽的被动钢板或不锈钢板。强制器由电机绕组、永磁体和带槽齿的叠片组成,用于集中电流施加到线圈时产生的磁通量。并且压板和压板的齿交错1/4齿距,保证保持恒定的吸引力,当线圈中的电流切换时,下一组齿将对齐。这意味着,对于电机的每个完整步骤,推进器沿着压板移动1/4节距。   可变磁阻直线步进电机只能在全步模式下运行,而混合动力版本可以在全步或微步模式下运行。微步进将步进角度分成更小的增量,可以实现更高分辨率的运动,更好地控制速度和力。由于电机的每一相都由相隔90度的理想正弦波(理论上)驱动,微步进还允许一个绕组中的电流随着另一个绕组的减小而增加,因此在低速时比全速时运行更平稳。还是半步操作。   为了引导混合式直线步进电机上的负载,通常使用机械滚柱轴承或空气轴承。(因为混合式直线步进电机中的压盘是被动的,所以可以作为气承面。施力装置和压板之间的磁通量会产生很强的磁引力,所以这些支撑轴承实际上有两个目的——导向和支撑以及保持压板之间正确的气隙。   与其他线性电机设计一样,混合式线性步进电机可以将多个推进器集成到一个压板中,每个推进器独立移动。除了平稳的低速运行(通过微步控制获得)之外,它们还可以以高分辨率和低到中等的力产生来实现非常高的速度和加速度。混合式直线步进电机机械结构简单,设置方便(无需伺服调节),非常适合能够开环运行,需要高速低力产生或低速运动非常平稳的应用。 文章来源:http://www.zhboyang.com/dianji.html
  • 热度 4
    2021-10-29 14:26
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    RISC-V MCU开发实战(四) :步进电机
    软件平台 : MounRiver Studio(MRS) ,硬件平台 : CH32V103 开发板、 ULN2003 步进电机驱动板、 28BYJ-48 步进电机,使用 GPIO 进行步进电机控制。 1. ULN2003 和 28BYJ-48 简介 ULN2003 是高耐压、大电流复合 晶体管 阵列,由七个硅 NPN 复合晶体管组成,每一对达林顿都串联一个 2.7K 的基极电阻,在 5V 的工作电压下它能与 TTL 和 CMOS 电路直接相连,可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。 ULN2003 是大电流驱动阵列 , 多用于单片机、智能仪表、 PLC 、数字量输出卡等控制电路中。可直接驱动继电器等负载。 输入 5VTTL 电平,输出可达 500mA/50V 。 ULN2003 是高耐压、大电流达林顿系列 , 由七个硅 NPN 达林顿管组成。 该电路的特点如下 : ULN2003 的每一对达林顿都串联一个 2.7K 的基极电阻 , 在 5V 的工作电压下它能与 TTL 和 CMOS 电路 直接相连 , 可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。 关于步进电机,此处所用电机型号为 28BYJ-48 (步进电机),减速比为 1:64 ,步进脚为 5.625/64 度,如果需要转动转动一圈,那么需要 360/5.625*64=4096 个脉冲信号。 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行设备。步进电机驱动信号为脉冲信号,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(即步进角)。 我们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;同时我们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 2. 硬件连接 CH32V103 开发板与 ULN2003 步进电机驱动板的连接方式如下: PB6 连接驱动板的 IN1 引脚 PB7 连接驱动板的 IN2 引脚 PB8 连接驱动板的 IN3 引脚 PB9 连接驱动板的 IN4 引脚 3. MRS 中开发流程 1) 首先新建一个 CH32V103C8T6 的工程,这个要与对应芯片对应 上图最下方红框中是对选中芯片的资源的简单介绍,方便查询 2) 新建完工程之后,我们打开 main.c 文件,可以看到主函数只是一些初始化和串口打印,我们自己的主函数逻辑可以添加在打印下面就可以了; 3) 新建一个 hardware 的文件夹,右键工程 folder, 填写文件名,点击 finish 即可,我们可以以同样的方式在 hardware 目录下再新建 SD 目录, SPI 目录,条理清晰。 4) 在 SPI 目录下, Source File ,填写文件名 gpio.c ,内容是电机初始化函数以及调速转向停止函数,在新建个 gpio.h 文件用来声明函数,这个新的头文件需要添加到头文件寻址路径中,点击菜单栏 工程属性配置按钮 ,在弹出的页面中,如下图,点击绿色加号添加路径即可 驱动代码如下 : #include "gpio.h" #include "debug.h" //#define N 4 #define N 8 //步进电机正反转数组 数组的值,即对应GPIO引脚的值 //单四拍 //uint16_t phasecw ={0x0200,0x0100,0x0080,0x0040};// D-C-B-A.(9-8-7-6) //uint16_t phaseccw ={0x0040,0x0080,0x0100,0x0200};// A-B-C-D.(6-7-8-9) ////双四拍 //uint16_t phasecw ={0x0300,0x0180,0x00C0,0x0240};// DC-CB-BA-AD. //uint16_t phaseccw ={0x00C0,0x0180,0x0300,0x0240};// AB-BC-CD-DA. //四相八拍 uint16_t phasecw ={0x0200,0x0300,0x0100,0x0180,0x0080,0x00C0,0x0040,0x0240};// D-DC-C-CB-B-BA-A-AB. uint16_t phaseccw ={0x0040,0x00C0,0X0080,0x0180,0x0100,0x0300,0x0200,0x0240};// A-AB-B-BC-C-CD-D-DA. //电机初始化函数 void Moto_Init(void) { //步进电机初始化 // IN1: PB6 a // IN2: PB7 b // IN3: PB8 c // IN4: PB9 d GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 ; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 |GPIO_Pin_8 |GPIO_Pin_9 ); } //电机正转函数 //其中,speed的值越大,速度越慢,值越小,速度越快,speed相当于调节脉冲速度 //转动速度和脉冲频率成正比,在此处,延时越小,频率越高 void Motorcw(u8 speed) { uint8_t i=0; for(i=0;i
  • 热度 3
    2021-7-15 11:38
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    两张表,汇总步进电机的特征及应用
    到目前为止,我们已经介绍了步进电机的结构和步进电机的驱动方法。本文在表格中简要汇总了步进电机的特征及步进电机应用。 步进电机的驱动方式与特征 双极步进电机驱动波形 步进电机的优点和缺点示例 缺点 优点 ▶电机的旋转角度与输入脉冲成正比。 ▶在静止状态下(绕组通电时),转矩最大。 ▶好的步进电机每个步距角的精度为±3~5%,并且该误差不会在步间累积,因此具有出色的定位精度和运动的可重复性。 ▶对于启动/停止/反转具有出色的响应特性。 ▶电机内部没有接触电刷,可靠性非常高,因此,电机的寿命仅取决于轴承的寿命。 ▶由于电机对可开环控制的数字输入脉冲响应,因此电机控制更容易且成本更低。 ▶轴承与直连的负载可超低速同步运转。 ▶旋转速度与输入脉冲的频率成正比,转速范围更宽。 ▶如果控制不当,可能会产生谐振。 ▶难以实现超高速运转。 ▶不适合节电应用。 来源:techclass.rohm
  • 热度 1
    2021-7-15 11:28
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    继上一篇“两相双极步进电机的驱动”之后,本文将从两相单极步进电机的驱动电路,两相单极步进电机的两相励磁PWM驱动波形两个方面来介绍“两相单极步进电机的驱动”。如欲了解有关双极步进电机和单极步进电机之间差异的更多信息 。 两相单极步进电机的驱动电路 与两相双极步进电机的驱动电路相比,两相单极步进电机的驱动电路在输入段配置、内部逻辑及控制电路和驱动电路使用双通道方面基本相同,但是输出段的配置不同。两相双极步进电机使用双通道H桥来驱动,而两相单极步进电机则使用双通道的2个开关(MOSFET)来驱动。 在下面的电路图示例中,Q12和Q14、Q22和Q24是成对的。这是因为,只要使电流从提供给各线圈中心抽头的电源沿一定方向流动,就可以驱动两相单极步进电机。电流从中心抽头流向开关(MOSFET)处于导通状态的OUT引脚。 两相单极步进电机的驱动: 两相励磁PWM驱动波形 下面是两相单极步进电机的两相励磁PWM驱动波形示例。请看输入信号与输出电压/电流之间的关系。 应该注意的是,当驱动两相单极步进电机时,输出OFF时会产生瞬态电压;由于其结构上的原因,变压器耦合会产生反电动势。以OUT11和OUT12的电压波形为例,在OUT11关断的瞬间,会产生输出电压波动超过2×VM(供给中心抽头的电机电压电源)的瞬态电压,由于OUT12再生电流的变压器耦合而回落至2xVM。当OUT11关断时,由于OUT11的电流再生,OUT12波动到GND以下;当OUT11导通时,通过变压器耦合,OUT11的电流变为2×VM,并反复上述过程。因此,需要对电机驱动器的耐压进行考量。 关键要点: ・与两相双极步进电机的驱动电路相比,两相单极步进电机的驱动电路在输入段配置、内部逻辑及控制电路和驱动电路使用双通道方面基本相同,但是输出段的配置不同。 ・两相双极步进电机使用双通道H桥来驱动,而两相单极步进电机则使用双通道的2个开关(MOSFET)来驱动。 ・两相单极步进电机在输出关断的瞬间,会产生瞬态电压,并且由于结构上的原因,变压器耦合会产生(2×VM)以上的电压,因此需要注意驱动器的耐压。 来源:techclass.rohm
  • 热度 6
    2021-6-16 10:03
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    从本文开始,将介绍两相双极步进电机和两相单极步进电机的驱动电路,以及两相双极步进电机和两相单极步进电机的驱动方法。首先介绍双极连接和单极连接。 步进电机:双极连接和单极连接 步进电机有双极连接型和单极连接型两种类型,每种都有其优缺点,因此需要了解它们的特点并根据应用需求来选用。 ■双极连接 双极连接的方法如图所示,采用电流在一个绕组中双向流动的驱动方式(双极驱动)。这种方式电机的结构比较简单,端子数也较少,但由于必须控制一个端子的极性,因此驱动电路较为复杂。不过,这种电机的绕组利用率好,并且可以进行精细的控制,因此可以获得很高的输出转矩。另外,还可以减小在线圈中产生的反电动势,所以可以使用耐压较低的电机驱动器。 ■单极连接 如图所示,单极连接具有一个中心抽头,采用电流在一个绕组中始终沿固定方向流动的驱动方式(单极驱动)。虽然步进电机的结构较为复杂,但是由于仅需要电流ON/OFF的控制,因此步进电机的驱动电路较简单。不过,其绕组的利用率较差,与双极连接相比只能获得约一半的输出转矩。另外,由于电流ON/OFF时会在线圈中产生很高的反电动势,所以需要使用高耐压的电机驱动器。 关键要点: ・双极连接 -采用电流在一个绕组中双向流动的驱动方式(双极驱动)。 -结构简单,但步进电机的驱动电路复杂。 -绕组利用率好,且可以进行精细的控制,因此步进电机能够获得很高的输出转矩。 -可以减小在线圈中产生的反电动势,因此可以使用耐压低的电机驱动器。 ・单极连接 -具有中心抽头,采用电流在一个绕组中始终沿固定方向流动的驱动方式(单极驱动)。 -结构复杂,但步进电机的驱动电路简单。 -绕组利用率差,与双极连接相比,步进电机只能获得约一半的输出转矩。 -由于会在线圈中产生较高的反电动势,因此需要使用高耐压的电机驱动器。 来源:techclass.rohm
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