基于plc步进电机控制系统设计.pdf

年第期工业仪表与自动化装置· ·
基于的步进电机控制系统设计
毛昀,杨峰
新疆工程学院电气与信息工程系,乌鲁木齐
摘要:基于设计步进电机控制系统的目的,主要设计以为核心控制器的步进电机控制系
统。在对常见的三相反应式步进电动机工作原理详细阐述的基础上,对步进电机的控制原理进行
分析说明。以西门子—系列对步进电机的控制为例,通过对—系列的高速
输出点直接对步进电机进行运动控制的方案设计,设计相应的外部接线图、程序,并对具体的控制
参数进行说明。
关键词:步进电机;磁阻转矩;单片机;;高速输出点
中图分类号: 文献标志码: 文章编号:———
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电动机。反应式步进电动机结构简单,生产
引言
成本低,步距角小;但动态性能差。永磁式步进
步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移电动机。永磁式步进电动机出力大,动态性
或线位移的机电元件。步进电动机的输入量是脉冲能好;但步距角大。混合式步进电动机。
序列,输出量则为相应的增量位移或步进运动。正混合式步进电动机综合了反应式、永磁式步进电动
常运动情况下,它每转一周具有固定的步数;做连续机两者的优点,它的步距角小,出力大,动态性能好,
步进运动时,其旋转转速与输入脉冲的频率保持严是目前性能最高的步进电动机。它有时也称作永磁
格的对应关系,不受电压波动和负载变化的影响。感应子式步进电动机。
因此步进电机具有快速启停、精确步进以及能直接图是最常见的三相反应式步进电动机的结构
接收数字量的特点。由于步进电动机能直接接受数示意图。图中,,分别为电动机的定子、转子和
字量的控制,所以特别适宜采用微处理器、微机及绕线线圈。电机的定子上有个均布的磁极,其夹
进行控制¨ 。角是。。各磁极上套有线圈,如图连成、、三
步进电机工作原理相绕组。转子上均布个小齿。所以每个齿的齿
距为。/。,而定子每个磁极的极弧上
目前常用的有种步进电动机:反应式步进也有个小齿,且定子和转子的齿距和齿宽均相同。
由于定子和转子的小齿数目分别是和,其比
收稿日期:——
作者简介:毛昀,女,新疆乌鲁木齐人,助教,学士,研究值为一分数,从而产生了所谓的齿错位的情况。如
方向为自动控制。图所示,若以相磁极小齿和转子的小齿对齐,那
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么相和相磁极的齿就会分别和转子齿相错/ 误差。由于控制方法简单,成本低廉,广泛应用于各
的齿距,即。。、极下的磁阻会比磁极下的磁种开环控制。步进电机的运行需要有脉冲分配的功
阻大。假如给相通电,相绕组会产生定子磁场, 率型电子装置进行驱动,这就是步进电机驱动器。
其磁力线穿越该相磁极,并会按磁阻最小的路径闭它接收控制系统发出的脉冲信号,按照步进电机的
合,这就使转子受到磁阻转矩反应转矩的作用而结构特点,顺序分配脉冲,实现控制角位移、旋转速
转动,直到磁极上的齿与转子齿对齐,恰好转子度、旋转方向、制动加载状态、自由状态。控制系统
转过。;此时、磁极下的齿又分别与转子齿错开每发一个脉冲信号,通过驱动器就能够驱动步进电
/齿距。此时停止对相绕组通电,而改为相机旋转一个步距角。步进电