步进电机控制电路中各元件功能

核心提示74LS04:六角倒相器;4N25:通用光电耦合器;二极管D1~D5:续流二极管。各元件功能:4N25(通用光电耦合器):当输入端加电信号时发光器发出光线,受光器接受光线之后就产生光电流,从输出端流出,从而实现了“电—光—电”转换。74LS

74LS04:六角倒相器;4N25:通用光电耦合器;二极管D1~D5:续流二极管。

各元件功能:

4N25(通用光电耦合器):当输入端加电信号时发光器发出光线,受光器接受光线之后就产生光电流,从输出端流出,从而实现了“电—光—电”转换。

74LS04(六角倒相器):可以将输入信号的相位反转180度,这种电路应用在摸拟电路,比如说音频放大,时钟振荡器等

二极管D1~D5(续流二极管):用来保护元件不被感应电压击穿或烧坏,以并联的方式接到产生感应电动势的元件两端,并与其形成回路,使其产生的高电动势在回路以续电流方式消耗,从而起到保护电路中的元件不被损坏的作用。

各个部件在一套完整三相电机驱动电路中:

由8031提供相序(时序)正脉冲,经74LS04倒相后输出负脉冲,经4N25隔离倒相后输出正脉冲驱动复合管打开,将绕组底边接地使电流流经绕组。

当绕组通电后再切断电源时,绕组所产生的自感电动势左边正、右边负,而且比加在绕组上的工作电压高出N倍,这个感生电压很高,对开关复合管是一种威协,在绕组上并接续流二极管D,就是为绕组的自感电动势提供一个泄放通道。消除感生电压对开关器件的危害。

按照正常接线4个端口依次接A,A,B,B。

8拍实际上是这样的:A-AB-B-BA-A-AB-B-BA-A

这里面隐含了一个0的问题,就是比如第一拍A为1,则A为0.则AA通电。BB不通电。

第二拍A,B为1,则A,B为0.AA通电。BB通电。依次类推,从而实现2细分,比如1.8度的电机就控制成0.9度的了。

扩展资料:

步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器。

虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能像普通的直流电机,交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。

步进电机作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。

步进电机和驱动器的选择方法:

1 判断需多大力矩:静扭矩是选择步进电机的主要参数之一。负载大时,需采用大力矩电机。力矩指标大时,电机外形也大。

2 判断电机运转速度:转速要求高时,应选相电流较大、电感较小的电机,以增加功率输入。且在选择驱动器时采用较高供电电压。

3 选择电机的安装规格:如57、86、110等,主要与力矩要求有关。

4 确定定位精度和振动方面的要求情况:判断是否需细分,需多少细分。

5 根据电机的电流、细分和供电电压选择驱动器。

步进电机从其结构形式上可分为反应式步进电机(Variable Reluctance,VR)、永磁式步进电机Permanent Magnet,PM)、混合式步进电机(Hybrid Stepping,HS)、单相步进电机、平面步进电机等多种类型,在我国所采用的步进电机中以反应式步进电机为主。

步进电机的运行性能与控制方式有密切的关系,步进电机控制系统从其控制方式来看,可以分为以下三类:开环控制系统、闭环控制系统、半闭环控制系统。半闭环控制系统在实际应用中一般归类于开环或闭环系统中。

1 反应式:定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小,可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大,可靠性难保证。

2 永磁式:永磁式步进电机的转子用永磁材料制成,转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大,但这种电机精度差,步矩角大(一般为7.5°或15°)。

3 混合式:混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点,其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料,转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好,步距角小,但结构复杂、成本相对较高。

按定子上绕组来分,共有二相、三相和五相等系列。最受欢迎的是两相混合式步进电机,约占97%以上的市场份额,其原因是性价比高,配上细分驱动器后效果良好。

该种电机的基本步距角为1.8°/步,配上半步驱动器后,步距角减少为0.9°,配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007°/微步)。由于摩擦力和制造精度等原因,实际控制精度略低。同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。

参考资料:

百度百科-步进电机

 
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