所以我們要熟悉一些引數及概念。
步進頻率是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。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)。我們可以通過控制脈衝個數來控制角位移量,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。
輸入乙個電脈衝訊號,步進電動機轉子相應的角位移。它與控制繞組的相數、轉子齒數和通電方式有關。步距角越小,運轉的平穩性越好。
步進電機是一種與專門用於速度和位置精確控制的特種電機,它旋轉是以固定的角度(稱為「步距角」 )一步一步執行的,故稱步進電機。其特點是沒有累積誤差,接收到控制器發來的每乙個脈衝訊號,在驅動器的推動下電機運轉乙個固定的角度,所以廣泛應用於各種開環控制。
步進驅動器是一種能使步進電機執行的功率放大器,能把控制器發來的脈衝訊號轉化為步進電機的功率訊號,電機的轉速與脈衝頻率成正比,所以控制脈衝頻率可以精確調速,控制脈衝數就可以精確定位。
兩相步進電機,基本步距角1.8度,即:200個脈衝電機轉一圈,稱之為整步。
可以在步進電機的驅動器上設定細分數,其作用是:
設定為2細分(也稱為半步)時,則步距角為0.9度,400個脈衝轉一圈。
設定為4細分時,則步距角為0.45度,800個脈衝轉一圈。
設定為8細分時,則步距角為0.225度,1600個脈衝轉一圈。
細分數越高,上位機發乙個脈衝走的長度越小,精度越高!這個很好理解,乙個脈衝走10公釐,10%誤差時,乙個脈衝誤差1公釐,乙個脈衝走1公釐,同樣是10%誤差時,乙個脈衝誤差0.1公釐。當然我們不可能把細分數設的很大,達到每個脈衝行走的長度特別小的目的。因此我們首先記住:兩相步進電機200個脈衝轉一圈就行了!細分越大,步進電機轉一圈的脈衝數越大!
概述:步進電機的轉速可以用脈衝頻率來控制,步進電機的脈衝執行頻率跟轉速成正比,可以通過計算公式計算出步進電機的轉速。
步進電機轉速 = 頻率 x 60 /200 x 細分數
其中:步進電機轉速的單位是:分/轉; 脈衝頻率的單位是:赫茲
舉例說明:
步進電機採用整步,即1細分時,脈衝頻率1k(1000赫茲),轉速=1000 x 60/200 =300轉/分。
注意事項:此公式適應於兩相步進電機,如果三相混合式步進電機,可能因為驅動器內部演算法不一致,結果跟實際轉速不一致。
舉例1:如何控制步進電機速度(即,如何計算脈衝頻率):
假定設定為四細分數,電機轉一圈所需要的脈衝數即為800個,要實現步進電機600轉/分的轉速,上位機應該傳送的脈衝頻率計算方法:
頻率的概念是一秒鐘的時間傳送的脈衝個數
所以,先計算步進電機每秒鐘的轉數
600/60=10轉/秒
再計算10轉/秒需要的脈衝數
10 x 800 = 8000個
即脈衝頻率為 8000 ,也就是8k
結論,為了實現步進電機600轉/分的轉速,上位機應該保持8k的脈衝輸出頻率
現在您明白了吧?為了計算脈衝頻率必須知道的兩個前提條件是:
1、知道步進電機轉一圈需要的脈衝數;
2、知道步進電機的轉速,轉速單位是:轉/秒
舉例2:如何計算步進電機所需要的脈衝數::
定設定為四細分數,電機轉一圈所需要的脈衝數即為800個,要實現步進電機行走400公釐的距離,上位機應該傳送的脈衝個數計算方法:
如果步進電機輸出軸與絲槓(螺距:10mm )直連,或是通過皮帶輪傳動,輪周長10mm.
即,步進電機轉一圈,機械的行走長度為10mm。
電機轉一圈的脈衝數為800,那麼乙個脈衝行走的長度:
10mm / 800 = 0.0125 mm
行走400mm所需要脈衝個數:
400 / 0.0125 = 32000個脈衝
結論,為了實現步進電機行走400公釐的距離,上位機應該傳送的脈衝個數為32000 。
現在您明白了吧?為了計算脈衝個數必須知道的三個前提條件是:
1、知道步進電機轉一圈需要的脈衝數;
2、知道步進電機轉一圈的行走長度;
3、知道步進電機需要行走的總長度;
如果我們想提高精度,可以提高細分數,如果把細分設為64 電機轉一圈所需要脈衝數即為:
64 x 200 =12800個
乙個脈衝行走的長度就是:
10mm / 12800 = 0.00078 mm
行走400mm所需要脈衝個數:
400 / 0.00078 = 512000 個
要實現600轉/分的速度,上位機應該傳送的脈衝頻率即為:
( 600 / 60 ) x 12800 = 128000
即:128k
步進電機 什麼是步進電機?
1.什麼是步進電機 步進電機是將電脈衝訊號轉變為角位移或線位移的開環控制電機,是現代數字程式控制系統中的主要執行元件,應用極為廣泛。在非超載的情況下,電機的轉速 停止的位置只取決於脈衝訊號的頻率和脈衝數,而不受負載變化的影響,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...
步進電機與伺服電機
步進電機 步進電機是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。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 稱為 步距角 它的旋轉是以固定的角度一步一步執行的。可以通過控制脈衝個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的 同時可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度...
步進電機原理
步進電機是將電脈衝訊號轉變為角位移或線位移的開環控制項。在非超載的情況下,電機的轉速 停止的位置只取決於脈衝訊號的頻率和脈衝數,而不受負載變化的影響,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,稱為 步距角 它的旋轉是以固定的角度一步一步執行的。可以通過控制脈衝個...