步进电机的驱动控制系统及使用说明.doc

步进电机的驱动控制系统及使用说明步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。     虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能象普通的直流电机,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。      目前,生产步进电机的厂家的确不少,但具有专业技术人员,能够自行开发,研制的厂家却非常少,大部分的厂家只一、二十人,连最基本的设备都没有。仅仅处于一种盲目的仿制阶段。这就给用户在产品选型、使用中造成许多麻烦。  步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的一种开环线性执行元件,具有无累积误差、成本低、控制简单特点。产品从相数上分有二、三、四、五相,°/°、°/°,从规格上分有口42~φ130,•M~40N•M。使用、控制步进电机必须由环形脉冲,功率放大等组成的控制系统。驱动控制系统组成方框图如下:此主题相关图片如下,点击图片看大图:1、脉冲信号的产生。脉冲信号一般由单片机或CPU产生,-,电机转速越高,占空比则越大。2、信号分配。我厂生产的感应子式步进电机以二、四相电机为主,二相电机工作方式有二相四拍和二相八拍二种,具体分配如下:二相四拍为 ,;二相八拍为 ,。四相电机工作方式也有二种,四相四拍为AB-BC-CD-DA-AB,;四相八拍为AB-B-BC-C-CD-D-AB,()。3、功率放大。功率放大是驱动系统最为重要的部分。步进电机在一定转速下的转矩取决于它的动态平均电流而非静态电流(而样本上的电流均为静态电流)。平均电流越大电机力矩越大,要达到平均电流大这就需要驱动系统尽量克服电机的反电势。因而不同的场合采取不同的的驱动方式,到目前为止,驱动方式一般有以下几种:恒压、恒压串电阻、高低压驱动、恒流、细分数等。为尽量提高电机的动态性能,将信号分配、功率放大组成步进电机的驱动电源。SH系列二相恒流斩波驱动电源与单片机及电机接线图如下:此主题相关图片如下,点击图片看大图:说明:    CP      接CPU脉冲信号(负信号,低电平有效)    OPTO    接CPU+5V    FREE     脱机,与CPU地线相接,驱动电源不工作    DIR      方向控制,与CPU地线相接,电机反转    VCC      直流电源正端    GND      直流电源负端         A       接电机引出线红线           接电机引出线绿线      B       接电机引出线黄线           接电机引出线蓝线 步进电机的应用:步进电机的选择。步进电机有步距角(涉及到相数)、静转矩、及电流三大要素组成。一旦三大要素确定,步进电机的型号便确定下来了。1、步距角的选择:电机的步距角取