步進電機的一些常識

2021-05-24 06:51:18 字數 4079 閱讀 9624

1、拍數:完成乙個磁場週期性變化所需脈衝數或導電狀態用n表示,或指電機轉過乙個齒距角所需脈衝數,以四相電機為例,有四相四拍執行方式即ab-bc-cd-da-ab,四相八拍執行方式即 a-ab-b-bc-c-cd-d-da-a.

2  相數:一般買的時候都會告訴你是幾相的

3、步距角:對應乙個脈衝訊號,電機轉子轉過的角位移用θ表示。θ=360度**子齒數j*執行拍數),以常規

二、四相,轉子齒為50齒電機為例。四拍執行時步距角為θ=360度/(50*4)=1.8度(俗稱整步),八拍執行時步距角為θ=360度/(50*8)=0.9度(俗稱半步)。

4,其中轉子齒數需要你查表    執行拍數=k.m其中k(如果拍數是4的話則k=1,拍數是8的話k=2 )m為相數

部分內容來自《步進電機的應用技術》

5,步進電機屬於同步電機(同步電機的轉子是永磁鐵或者是電磁鐵。從而轉速能和定子的一樣快,而非同步電機的轉子是短路的繞組,從感應電流到,再產生力-----其速度肯定是要慢於定子轉速(三相非同步電機就是這型別的))

步進電機分成 1)永磁轉子      pm  

2)變磁阻電機 vr

3)混合式電機  hb

單項步進電機的工作原理

在乙個線圈的骨架上纏繞環形線圈,給他通以正負交變的電流,每切換一次電流轉子就按固定方向走一步

這裡轉子和定子之間的空隙從大變小

a)定子繞組通正電,

b)撤銷電流,轉子的磁通要走氣隙最小的路徑,故轉子在磁通力矩的作用下,沿箭頭方向運動到轉子磁極軸線正對氣隙最小處(磁場和電路差不多,也喜歡從磁阻小的地方走)

c)轉子繞組通負電

d)同b

一  兩相步進電機pm工作原理  

二 vr型步進電機(相當於非同步電機)

其轉子是矽鋼片,或者是純鐵棒

步驟1 通一相電源

步驟2 斷開1相電源,第二相電源通電,轉子逆時針轉過15°

三混合式步進電機

轉子是兩個導磁圓盤,中間用永磁鐵相連。

pm的缺點就是轉子的磁級數不能做的很多,現在hb就克服了他的缺點。

pm的缺點就是轉子的級數不能做的很大,而混合式就可以做到。

28byj-48型號的步進電機

(28表示電機直徑

28公釐,

b表示步進電機,

y表示永磁,

j表示帶減速箱,

48表示可以四拍和八拍執行。)

28byj-48步進電機:

步電機是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。通俗一點講:當步進驅動器接收到乙個脈衝訊號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動乙個固定的角度(及步進角)。您可以通過控制脈衝個來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時您可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。

步進電機28byj48型四相八拍電機,電壓為dc5v—dc12v。當對步進電機施加一系列連續不斷的控制脈衝時,它可以連續不斷地轉動。每乙個脈衝訊號對應步進電機的某一相或兩相繞組的通電狀態改變一次,也就對應轉子轉過一定的角度(乙個步距角)。當通電狀態的改變完成乙個迴圈時,轉子轉過乙個齒距。四相步進電機可以在不同的通電方式下執行,常見的通電方式有單(單相繞組通電)四拍(a-b-c-d-a。。。),雙(雙相繞組通電)四拍(ab-bc-cd-da-ab-。。。),八拍(a-ab-b-bc-c-cd-d-da-a。。。)

紅線接電源5v,橙色電線接p1.3口,黃色電線接p1.2口,粉色電線接p1.1口,藍色接p1.0口。

由於微控制器介面訊號不夠大需要通過uln2003放大再連線到相應的電機介面,如下:

橙 a 

p1.3 黃

b p1.2 粉

c p1.1 藍

d p1.0

十六制(p1口)  1

0 00

0x08 1

1 00

0x0c 0

1 00

0x04 0

1 10

0x06 0

0 10

0x02 0

0 11

0x03 0

0 01

0x01 1

0 01

0x09

順序剛好相反

所以可以定義旋轉相序

uchar code ccw[8]=;   //逆時鐘旋轉相序表

uchar code cw[8]=;    //正時鐘旋轉相序表

c語言**:

#include

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar code ccw[8]=;   //逆時鐘旋轉相序表

uchar code cw[8]=;    //正時鐘旋轉相序表

sbit k1=p3^2;  //反轉按鍵

sbit k2=p3^3;  //正轉按鍵

sbit k3=p3^4;  //停止按鍵

sbit fmq=p3^6;  //  蜂鳴器

void delaynms(uint aa)}}

void delay500us(void)

}void beep(void)

fmq=1;    //關閉蜂鳴器}

void motor_ccw(void)

for(i=0;i<8;i++)  //旋轉45度}}

void motor_cw(void)

for(i=0;i<8;i++)  //旋轉45度}}

void main(void)}}

else if(k2==0)}}

else

p1=0xf0;    //電機停止}

}      

關於步進電機發熱問題

步進電機作為一種數字式執行元件,在運動控制系統中得到廣泛的應用。許多使用者朋友在使用步進電機的時候,感覺電機工作時有較大的發熱,心存疑慮,不知這種現象是否正常。實際上發熱是步進電機的乙個普遍現象,但怎樣的發熱程度才算正常,以及如何盡量減小步進電機發熱.

1,步進電機為什麼會發熱?

任何電機都會發熱,只是發熱程度不同罷了。對於各種步進電機而言,內部都是由鐵芯和繞組線圈組成的。繞組有電阻,通電會產生損耗,損耗大小與電阻和電流的平方成正比,這就是我們常說的銅損,如果電流不是標準的直流或正弦波,還會產生諧波損耗;鐵心有磁滯渦流效應,在交變磁場中也會產生損耗,其大小與材料,電流,頻率,電壓有關,這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發熱的形式表現出來,從而影響電機的效率。步進電機一般追求定位精度和力矩輸出,效率比較低,電流一般比較大,且諧波成分高,電流交變的頻率也隨轉速而變化,因而步進電機普遍存在發熱情況,且情況比一般交流電機嚴重。

2,步進電機發熱的合理範圍?。

電機發熱允許到什麼程度,主要取決於電機內部絕緣等級。內部絕緣性能在高溫下(130度以上)才會被破壞。所以只要內部不超過130度,電機便不會損壞,而這時表面溫度會在90度以下。所以,步進電機表面溫度在70-80度都是正常的。簡單的溫度測量方法有用點溫計的,也可以粗略判斷:用手可以觸控1-2秒以上,不超過60度;用手只能碰一下,大約在70-80度;滴幾滴水迅速氣化,則90度以上了。

3,步進電機工作方式不同,發熱也不同。

遇採用恆流驅動技術時,步進電機在靜態和低速下,電流會維持相對恆定,以保持恆力矩輸出。速度高到一定程度,電機內部反電勢公升高,電流將逐步下降,力矩也會下降。因此,因銅損帶來的發熱情況就與速度相關了。靜態和低速時一般發熱高,高速時發熱低。但是鐵損(雖然佔的比例較小)變化的情況卻不盡然,而電機整個的發熱是二者之和,所以上述只是一般情況。

4,步進電機發熱會影響步進電機的工作壽命嗎?

電機發熱雖然一般不會影響電機的壽命,對大多數客戶來說沒必要理會。但是,嚴重的發熱會帶來一些負面影響。如電機內部各部分熱膨脹係數不同導致結構應力的變化和內部氣隙的微小變化,會影響電機的動態響應,高速會容易失步。又如有些場合不允許電機的過度發熱,如醫療器械和高精度的測試裝置等。因此對電機的發熱應當進行必要的控制。我們的步進電機用在鋼鐵機械人上,環境溫度100多度,至今工作正常。

5,步進電機發熱問題的解決方案?

如果步進電機驅動器有自動半流模式,盡量讓其工作在半流狀態,因為此時步進電機全流工作發熱最大 。

如果負載力矩範圍允許的情況下,可以把電機額定電流降下來,比如5a電機,讓其工作在4a狀態下;

選擇低電阻,低電流的步進電機,減少銅損和鐵損。

加裝風機,強制散熱。

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