4四相五线减速步进电机28BYJ48原理仿真及演示程序使用ULN2019A驱动-4页文档资料

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减速步进电机28BYJ-48的原理如下图:中间部分是转子,由一个永磁体组成,边上的是定子绕组。当定子的一个绕组通电时,将产生一个方向的电磁场,如果这个磁场的方向和转子磁场方向不在同一条直线上,那么定子和转子的磁场将产生一个扭力将定子扭转。

依次改变绕组的磁场,就可以使步进电机正转或反转(比如通电次序为

A->B->C->D正转,反之则反转)。而改变磁场切换的时间间隔,就可以控制步进电机的速度了,这就是步进电机的驱动原理。

由于步进电机的驱动电流较大,单片机不能直接驱动,一般都是使用

ULN2003达林顿阵列驱动,当然,使用下拉电阻或三极管也是可以驱动的,只不过效果不是那么好,产生的扭力比较小。

参考:减速步进电机28BYJ-48最简单的驱动方法

28BYJ-48的内部结构请见这里

下面是一个步进电机的演示程序:

#include

sbit key=P2^0; //按键控制步进电机的方向

unsigned char speed=5; //步进电机的转速

//八拍方式驱动,顺序为A AB B BC C CD D DA

unsigned char code

clockWise[]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x0d};

void delay(unsigned char z)

{

unsigned char x,y;

for(x=0;x

for(y=0;y<110;y++);

}

void main()

{

unsigned char i;

while(1)

{

for(i=0;i<8;i++)

{

if(key) //按键未按下,正转

{

P0=clockWise[i];

delay(speed);

}

else //按键按下,反转

{

P0=clockWise[8-i];

delay(speed);

}

}

}

}

Proteus仿真图及Keil源文件下载:

http://brsbox/filebox/down/fc/79bf41133cc59eaf2ca9531a5382557b 演示动画网站:http://hi.baidu/835705302/blog/item/7d9eb519397d7e1d34fa4148.ht ml

希望以上资料对你有所帮助,附励志名言3条:

1、要接受自己行动所带来的责任而非自己成就所带来的荣耀。

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维科特57行星减速步进电机

步进电机是一种运用广泛的减速设备,主要传动结构有行星齿轮箱(减速器)、步进电机(驱动电机)组装而成,行星减速步进电机通常简称为行星减速电机或者步进电机,带减速功能的。 下面维科特主要给大家介绍57行星减速步进电机的相关信 息.57行星减速步进电机气隙小转矩大,具有较高的抗共振特性,及发热小的优势。 一、标准型57行星减速步进电机 材质:合金钢切削齿轮,滚珠轴承支撑,标配日本信浓步进电机。工作寿命8000小时。径向负载≤400N,轴向负载≤300N。

一级减速(减速比5、10)最大负载25NM,背隙≤15弧分,效率95%; 二级减速(减速比15~100)最大负载45NM,背隙≤25弧分,效率90%。 57行星减速箱和57步进电机法兰尺寸一样,电机力矩不够的情况下,不用改法兰尺寸可以直接改用减速电机。 下面表格中的额定转矩和速度范围只是其中一个速度点的参数,在减速箱的最大负载的范围内,降低减速电机的工作转速,可以达到更大的工作力矩。驱动电压增加或者降低会相应增加或者降低对应工作速度下的力矩。为了达到比较好的噪声效果,建议减速箱的输入转速不超过600rpm。

二、薄型57行星减速步进电机 材质:合金钢切削齿轮,滚珠轴承支撑,标配日本信浓步进电机。工作寿命8000小时。径向负载≤400N,轴向负载≤300N。 一级减速(减速比5、10)最大负载25NM,背隙≤15弧分,效率95%; 二级减速(减速比15~100)最大负载45NM,背隙≤25弧分,效率90%。 薄型57行星减速步进电机除了常用的轴径10的,还可以定制轴径9和轴径12的产品。57行星减速箱和57步进电机法兰尺寸一样,电机力矩不够的情况下,不用改法兰尺寸可以直接改用减速电机。 下面表格中的额定转矩和速度范围只是其中一个速度点的参数,在减速箱的最大负载的范围内,降低减速电机的工作转速,可以达到更大的工作力矩。驱动电压增加或者降低会相应增加或者降低对应工作速度下的力矩。为了达到比较好的噪声效果,建议减速箱的输入转速不超过600rpm。

步进电机的工作原理

1. 步进电机的工作原理 该步进电机为一四相步进电机,采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电,就能使步进电机步进转动。图1是该四相反应式 步进电机工作原理示意图。 图1 四相步进电机步进示意图 开始时,开关SB接通电源,SA、SC、SD断开,B相磁极和转子0、3号齿对齐,同时,转子的4号齿就和C、D相 绕组磁极产生错齿,2、5号齿就和D 当开关SC接通电源,SB、SA、SD断开时,由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用,使转子转动,1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿,2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。依次类推,A、B、C、D四相绕组轮流供电,则转子会沿着A、B、C、D方向转动。 四相步进电机按照通电顺序的不同,可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等,但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。 单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图、b、c所示: a. 单四拍 b. 双四拍c八拍 51单片机驱动步进电机的方法。 驱动电压12V,步进角为度 . 一圈 360 度 , 需要 48 个脉冲完成!!! 该步进电机有6根引线,排列次序如下:1:红色、2:红色、3:橙色、4:棕色、5:黄色、6:黑色。采用51驱动ULN2003的方法进行驱动。 ULN2003的驱动直接用单片机系统的5V电压,可能力矩不是很大,大家可自行加大驱动电压到12V。 1.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

步进电机控制速度的方法

步进电机只能够由数字信号控制运行的,当脉冲提供给驱动器时,在过于短的时间里,控制系统发出的脉冲数太多,也就是脉冲频率过高,将导致步进电机堵转。要解决这个问题,必须采用加减速的办法。就是说,在步进电机起步时,要给逐渐升高的脉冲频率,减速时的脉冲频率需要逐渐减低。这就是我们常说的“加减速”方法。 步进电机转速度是根据输入的脉冲信号的变化来改变的,从理论上讲,给驱动器一个脉冲,步进电机就旋转一个步距角(细分时为一个细分步距角)。实际上,如果脉冲信号变化太快,步进电机由于内部的反向电动势的阻尼作用,转子与定子之间的磁反应将跟随不上电信号的变化,将导致堵转和丢步。 所以步进电机在高速启动时,需要采用脉冲频率升速的方法,在停止时也要有降速过程,以保证实现步进电机精密定位控制。加速和减速的原理是一样的。以加速实例加以说明:加速过程是由基础频率(低于步进电机的直接起动最高频率)与跳变频率(逐渐加快的频率)组成加速曲线(降速过程反之)。跳变频率是指步进电机在基础频率上逐渐提高的频率,此频率不能太大,否则会产生堵转和丢步。 步电机系统解决方案

加减速曲线一般为指数曲线或经过修调的指数曲线,当然也可采用直线或正弦曲线等。使用单片机或者PLC,都能够实现加减速控制。对于不同负载、不同转速,需要选择合适的基础频率与跳变频率,才能够达到最佳控制效果。指数曲线,在软件编程中,先算好时间常数存贮在计算机存贮器内,工作时指向选取。通常,完成步进电机的加减速时间为300ms以上。如果使用过于短的加减速时间,对绝大多数步进电机来说,就会难以实现步进电机的高速旋转。 深圳市维科特机电有限公司成立于2005年,是步进电机产品的销售、系统集成和应用方案提供商。我们和全球产品性价比高的生产厂家合作,结合本公司专家团队多年的客户服务经验,给客户提供有市场竞争力的步进电机系统解决方案。我们的主要产品有信浓(SHINANO KENSHI)混合式步进电机、日本脉冲(NPM)永磁式步进电机、减速步进电机、带刹车步进电机、直线步进电机、空心轴步进电机、防水步进电机以及步进驱动器、减振垫、制振环、电机引线、拖链线、齿轮、同步轮、手轮等专业配套产品。我们还供应德国TRINAMIC驱动芯片和日本NPM运动控制芯片。根据客户配套需要,我们还可以 步电机系统解决方案

四相八拍步进电机调速

目录 引言 (1) 第1章绪论 (2) 1.1步进电机的概述 (2) 1.1.1 步进电机的特点 (2) 1.1.2步进电机的工作原理简述 (2) 1.2四相八拍步进电机 (2) 1.2.1 四相步进电机工作原理 (2) 1.2.2 八拍得工作方式 (4) 1.3单片机概述 (4) 1.3.1 单片机原理简述 (4) 1.3.2 8031单片机 (5) 1.4总体方案设计 (5) 1.4.1 系统的组成 (5) 1.4.2 系统的工作原理 (6) 第2章系统软件设计 (7) 2.1显示子程序的设计 (7) 2.2键盘子程序的设计 (8) 2.3正反转程序流程图 (11) 2.3.1 正反转程序流程图 (11) 2.3.2 转速快慢程序流程图 (14) 2.4定时中断流程图 (17) 2.5语音报警系统 (19) 2.6主程序设计 (20) 参考文献 (23) 致谢 (24)

引言 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。步进电机的调速一般是改变输入步进电机的脉冲的频率来实现步进电机的调速,因为步进电机每给一个脉冲就转动一个固定的角度,这样就可以通过控制步进电机的一个脉冲到下一个脉冲的时间间隔来改变脉冲的频率,延时的长短来具体控制步进角来改变电机的转速,从而实现步进电机的调速。在本设计方案中采用单片机内部的定时器改变脉冲的频率从而实现对步进电机的转速进行控制,实现电机调速与正反转的功能。 关键词:步进电机,单片机,调速系统

步进电动机加减速曲线控制

步进电动机加减速曲线控制 步进电机因其无需反馈就能对位置和速度进行控制而在工业自动化设备中的应用极为广泛,对于速度变化较大的,尤其是加减速频繁的设备,常常发生力矩不足或者失步的现象,而实际上许多案例中步进电机的选型并没有问题,其问题在于负载位置对控制电路没有反馈,步进电机就必须正确响应每次励磁变化,如果励磁频率选择不当,电机不能够移到新的位置,那么实际的负载位置相对控制器所期待的位置出现永久误差,即发生失步现象或过冲现象。因此在速度变化较大的步进电机控制系统中,防止失步和过冲是开环控制系统能否正常运行的关键。 失步和过冲现象分别出现在步进电机启动和停止的时候。一般情况下,系统的极限启动频率比较低,而要求的运行速度往往比较高。如果系统以要求的运行速度直接启动,因为该速度已超过极限启动频率而不能正常启动,轻则可能发生丢步,重则根本不能启动,产生堵转。系统运行起来以后,如果达到终点时立即停止发送脉冲串,令其立即停止,则由于系统惯性作用,电机转子会转过平衡位置,如果负载的惯性很大,会使步进电机转子转到接近终点平衡位置的下一个平衡位置,并在该位置停下。 为了克服失步和过冲现象,应在步进电机启停时进行如图1所示的加减速控制。 从上图可以看出,L2段为恒速运行,L1 段为升频,L3段为降频,按照“失步”的定义,如果在 L1 及 L3 段上升及下降的控制频率变化大于步进电机的响应频率变化,步进电机就会失步,失步会导致步进电机停转,经常会影响系统的正常工作,因此,在步进电机变速运行中,必须进行正确的加减速控制。 以下按不同的控制单元,介绍几种常用的步进电机加减速控制方法。 1、运动控制卡作上位控制单元——以MPC01系列运动卡为例 MPC01系列运动控制卡可以作为PC机运动控制系统的核心控制单元。卡上的专用运动控制芯片可自动进行升降速计算。其运动控制函数库中也有专门进行梯形升降速运动参数设置的函数——set_profile(int ch, double ls, double hs, double accel)。其参数定义如下: ch: 设定的轴号。

基于Proteus的步进电机加减速控制辅助设计方法

表4钎杆改进前后的数据对比 总结点数总单元数 最大应力值(MPa )最小应力值(MPa )最大位移值(mm ) 原始模型3346105225027.150.112986改进模型 3654 10940 549 5.910.096754 4.3其他改进方面 除有限元分析的机械性能有改善之外,改进后的模型在轻量化、经济性上也有些许进步。 原始模型耗费材料的体积为(1.0644054×107)mm 3 ,质量为76.5kg ,改进后耗费材料体积为(1.0066225×107)mm 3 ,质量为72.757kg ,分别减 少5.43%和4.89%,此外,由于去除了上缸套、中缸套、下缸套,减少了合金钢原材料的使用并降低了加工成本,而增加体积较多的上缸体 所使用材料是经济性较好的球墨铸铁,可见,在制造成本上改进后的模型也取得了较好的效果。 5结论 在各项技术指标和基本工作原理不变的前提下,对液压破 碎锤零部件进行改进设计,并利用Pro/E 软件建立其机械本体和控制元件的三维模型,利用ANSYS 软件对液压破碎锤主要易损部件—冲击活塞、钎杆进行应力分析。通过对YC70液压破碎锤的建模和分析,改进后的模型在机械性能、经济性、轻量化等方面都取得了满意的结果,达到了改进的目的。 参考文献 [1]王雪,龚进,邹湘伏.液压冲击器的研究状况和发展趋势[J ].凿岩机械 气动工具,2006(3):19-23. [2]许同乐,夏明堂.液压破碎锤的发展与研究状况[J ].机械工程师,2005 (6):20-21.[3]范思源.液压破碎锤计算机仿真与实验研究[D ]:[硕士学位论文].上海:上海交通大学,2008. [4]杨国平.全液压独立无级调频调能液压冲击器的研究[D ]:[博士学位 论文].长沙:中南大学,2001. [5]谢良喜,陶平.液压破碎锤工作状态下活塞的力学模型与应力分析[J ].工程机械,2007(38):44-46. [6]博弈工作室.ANSYS9.0经典产品基础教程与实例详解[M ].北京:中国 水利水电出版社,2006.基于Proteus 的步进电机加减速控制辅助设计方法* 张利君张吉堂 (中北大学机械工程与自动化学院,太原030051 )Aided design methods for accelerating and decelerating control of step motor based on proteus ZHANG Li-jun ,ZHANG Ji-tang (School of Mechanical Engineering &Automatization ,North University of China ,Taiyuan 030051,China ) 文章编号:1001-3997(2011)05-0043-03 【摘要】研究利用Proteus 中的各种微控制器仿真模块实现步进电机加减速控制算法仿真,并且可以 在Proteus 中完成步进电机控制系统的硬件电路设计, 同时再结合软件程序设计进行仿真,最后通过Proteus 中的虚拟仪器记录分析仿真数据,从而实现了为设计步进电机加减速控制系统提供了一条快速、高效且低成本的设计途径。举例采用单片机AT89C52作为微控制器,通过高级仿真图表导出仿真数据,并利用Matlab 处理这些数据得到了预想的加减速曲线,证明方法在步进电机的加减速控制系统设计中可行性。 关键词:Proteus ;步进电机;加减速;仿真 【Abstract 】It studies the algorithm simulation for stepper motor accelerating and decelerating control by applying various micro-controller simulation module in Proteus software.It could complete the hardware cir -cuit design for control system of the step motor ,and simulate the design program with the software in Proteus . Thus ,the simulation data is recorded and analyzed through virtual instruments in Proteus so as to Provide a fast ,efficient and low-cost design approach for stepper motor accelerating and decelerating control system.For example ,it takes the single-chip computer AT89C52as the micro-controller which shall induct the simulation data through the advanced simulation chart , then the acceleration and deceleration curves expected shall be obtained after processing these data through the Matlab ,which shows us it is feasible to design the control system of the step motor in this method. Key words :Proteus ;Stepper motor ;Acceleration and deceleration ;Simulation 中图分类号:TH16 文献标识码:A *来稿日期:2010-07-04*基金项目:山西省科技攻关项目(20100321056-02) 1引言 步进电机是一种将电脉冲转换为机械角位移的机电执行元件,它的角位移量和输入脉冲的个数严格成正比,在时间上与输 入脉冲同步,非常适合于开环控制系统中,而且价格低廉,因此在工程中得到了广泛的应用。但不同的工程应用场合,其控制要求不同,需要的控制硬件和控制软件也不同,怎样快速地设计出符 ********************************************* Machinery Design &Manufacture 机械设计与制造 第5期 2011年5月 43

(整理)四相步进电机原理图.

四相步进电机原理图 本文先介绍该步进电机的工作原理,然后介绍了其驱动器的软、硬件设计。 1. 步进电机的工作原理 该步进电机为一四相步进电机,采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电,就能使步进电机步进转动。图1是该四相反应式步进电机工作原理示意图。 图1 四相步进电机步进示意图 开始时,开关SB接通电源,SA、SC、SD断开,B相磁极和转子0、3号齿对齐,同时,转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿,2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。 当开关SC接通电源,SB、SA、SD断开时,由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用,使转子转动,1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿,2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。依次类推,A、B、C、D四相绕组轮流供电,则转子会沿着A、B、C、D方向转动。 四相步进电机按照通电顺序的不同,可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等,但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。 单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2.a、b、c 所示:

a. 单四拍 b. 双 四 c八拍 图2.步进电机工作时序波形图 2.基于AT89C2051的步进电机驱动器系统电路原理 步进电机驱动器系统电路原理如图3: 图3 步进电机驱动器系统电路原理图 AT89C2051将控制脉冲从P1口的P1.4~P1.7输出,经74LS14反相后进入9014,经9014放大后控制光电开关,光电隔离后,由功率管TIP122将脉冲信号进行电压和电流放大,驱动步进电机的各相绕组。使步进电机随着不同的脉冲信号分别作正转、反转、加速、减速和停止等动作。图中L1为步进电机的一相绕组。AT89C2051选用频率22MHz的晶振,选用较高晶振的目的是为了在方式2下尽量减小AT89C2051对上位机脉冲信号周期的影响。 图3中的RL1~RL4为绕组内阻,50Ω电阻是一外接电阻,起限流作用,也是一个改善回路时间常数的元件。D1~D4为续流二极管,使电机绕组产生的反电动势通过续流二极管(D1~D4)而衰减掉,从而保护了功率管TIP122不受损坏。

51单片机控制步进电机的转动,加减速,停止,反转

#include sbit inc=P3^2; sbit dec=P3^3; sbit zhzhd=P3^6; sbit fazhd=P3^7; bit flag=1; unsigned char t=0x00; //表正反速度 void delay(unsigned int t); void motor_ffw(); unsigned char code led7code[]= {0x81,0xe7,0x92,0xc2,0xe4,0xc8,0x88,0xe3,0x00,0xc0}; unsigned int num=0; unsigned char code FFW[8]={0x40,0x60,0x20,0x30,0x10,0x18,0x08,0x48}; unsigned char code FFZ[8]={0x48,0x08,0x18,0x10,0x30,0x20,0x60,0x40}; //反转 void main() { EA=1; IT0=1; EX0=1; IT1=1; EX1=1; TMOD=0x06; TL0=0xff; TH0=0xff; TR0=1; ET0=1; P3=0x3f; P0=led7code[num%10]; while(1) { motor_ffw(); } } void motor_ffw() /* 步进电机驱动*/ // {

unsigned char i; int j; while(1) { for(j=0;j<12;j++) //12个周期转一圈 { for (i=0; i<8; i++) //一个周期转30度 { if(flag==1) P2 = FFW[i]; //取数据 else P2 = FFZ[i]; delay(t); //t调节转速 } } } } void int0(void) interrupt 0 { EX0=0; delay(10); if(inc==0) { num++; P0=led7code[num%10]; if(num%10!=0&&flag){zhzhd=0;fazhd=1;} else if (num%10==0){zhzhd=0;fazhd=0;} else {zhzhd=1;fazhd=0;} switch(num%10) { case 0:t=0x00;break; case 1:t=0x12;break; case 2:t=0x11;break; case 3:t=0x10;break; case 4:t=0x09;break; case 5:t=0x08;break; case 6:t=0x07;break; case 7:t=0x06;break; case 8:t=0x05;break; case 9:t=0x04;break;

步进电机的工作原理其原理图

一、前言 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。签于上述情况,我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。叙述其基本工作原理。望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。 二、感应子式步进电机工作原理 (一)反应式步进电机原理 由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原理。 1、结构: 电机转子均匀分布着很多小齿,定子齿有三个励磁绕阻,其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。0、1/3て、2/3て,(相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示),即A与齿1相对齐,B与齿2向右错开1/3て,C与齿3向右错开2/3て,A'与齿5相对齐,(A'就是A,齿5就是齿1)下面是定转子的展开图: 2、旋转:

如A相通电,B,C相不通电时,由于磁场作用,齿1与A对齐,(转子不受任何力以下均同)。如B相通电,A,C相不通电时,齿2应与B对齐,此时转子向右移过1/3て,此时齿3与C 偏移为1/3て,齿4与A偏移(て-1/3て)=2/3て。如C相通电,A,B相不通电,齿3应与C 对齐,此时转子又向右移过1/3て,此时齿4与A偏移为1/3て对齐。如A相通电,B,C相 不通 电,齿4与A对齐,转子又向右移过1/3て这样经过A、B、C、A分别通电状态,齿4(即齿1前一齿)移到A相,电机转子向右转过一个齿距,如果不断地按A,B,C,A……通电,电机就每步(每脉冲)1/3て,向右旋转。如按A,C,B,A……通电,电机就反转。 由此可见:电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。而方向由导电 顺序决定。 不过,出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用A-AB-B-BC-C-CA-A 这种导电状态,这样将原来每步1/3て改变为1/6て。甚至于通过二相电流不同的组合,使其1/3て变为1/12て,1/24て,这就是电机细分驱动的基本理论依据。 不难推出:电机定子上有m相励磁绕阻,其轴线分别与转子齿轴线偏移 1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制——这是步进电机旋转的物理条件。只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电机,出于成本等多方面考虑,市场上一般以二、三、四、五相为多。 3、力矩: 电机一旦通电,在定转子间将产生磁场(磁通量Ф)当转子与定子错开一定角度产生力F 与(dФ/dθ)成正比 S 其磁通量Ф=Br*S Br为磁密,S为导磁面积,F与L*D*Br成正比L为铁芯有效长度,D 为转子直径Br=N·I/R N·I为励磁绕阻安匝数(电流乘匝数)R为磁阻。 力矩=力*半径

步进电动机的结构与工作原理

步进电动机的结构与工作原理 步进电机是利用电磁铁原理,将脉冲信号转换成线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲,电机转动一个角度,带动机械移动一小段距离。 步进电动机 步进机将脉冲信号转换为角位移或线位移。主要要求:动作灵敏、准确、重量轻、体积小、运行可靠、耗电少等。 步进电动机的特点: (1)来一个脉冲,转一个步距角。 (2)控制脉冲频率,可控制电机转速。 (3)改变脉冲顺序,改变方向。 步进电动机的种类 根据励磁式方式的不同分为:反应式、永磁式和混合式(又叫感应子式)三种。反应式步进电机的应用较多。 下面以反应式步进电机为例说明步进电机的结构和工作原理。 图7-20 (a)三相反应式步进电动机工作原理图 A 相通电,A 方向的磁通经转子形成闭合回路。若转子和磁场轴线方向原有一定角度,则在磁场的作用下,转子被磁化,吸引转子,使转子的位置力图使通电相磁路的磁阻最小,使转、定子的齿对齐停止转动。

A 相通电使转子1、3齿和AA' 对齐。 图7-20 (b)三相反应式步进电动机工作原理图 同理,B相通电,转子2、4齿和B相轴线对齐,相对A相通电位置转30; 图7-20 (c)三相反应式步进电动机工作原理图 最后,C相通电,转子1、3齿和C相轴线对齐,相对B相通电比较,转子再次转动30。 步进电动机的结构 步进机主要由两部分构成:定子和转子。它们均由磁性材料构成,以三相为例其定子和转子上分别有六个、四个磁极。

步进电动机结构简图 定子的六个磁极上有控制绕组,两个相对的磁极组成一相。 注意:这里的相和交流电中的“相”的概念不同。步进机通的是直流电脉冲,这主要是指线图的联接和组数的区别。

步进电机加速 减速方法

不需要专门的延迟。但是软件中应该做到使速度是连续的渐变,而不是突变。 类似物理里面我们分析的“上抛物体”的运动一样:先按匀减速运动,速度减到零后就变成反方向的匀加速运动了。 不要有从某个速度“突变”为静止,或由静止“突变”为某个速度的操作。这种“突变”自然会产生冲击振动。 至于这个“匀加速度”、“匀减速度”的加速度大小,则可以根据步进电机的性能和负载的惯性大小来确定。 通常,步进电机都会给出一个“最大力矩”的参数。根据这个最大力矩,和负载的惯性(包括步进电机的转子和传动机构的惯性在内)大小,可以计算出加速度不应该超过多少。实际设计时,还应该比最大允许值再留出相当的余地。 当然,我上面说的“速度”、“加速度”都是一个连续的理论值,实际的步进电机是一步一步离散的操作的,和理论规律总会有差别。但是只要这种“量化误差”不超过一定限度,就可以有满意的效果了。 最理想的是,这个误差的累计值不超过0.5步。也就是说,假如按照上述“匀加速”、“匀减速”的理论计算,在时刻t的时候应该走到x步(有小数)的位置,而真实的执行效果是:走到的位置总是等于x的四舍五入取整的值。这是最理想的。 如果算法设计不好,这个累积误差可能会大些。但最坏的情况下,这个误差的累计值不要超过半个相位周期。例如,您的脉冲分配如果是“四相八拍制”,那么,累积误差就必须小于4步。 超出的话,就会发生步进电机的“失步”。 上面说的道理,对于采用不采用“细分”,道理是一样的。只是采用细分后的每一个“步”(“细步”)比原来小了,容易做到比较均匀。 例如上面说的“四相八拍制累积误差就必须小于4步”,如果采用了“16细分”,那么只要小于64“细步”就可以,显然软件里处理起来更容易一些。 但是,只要软件考虑设计仔细一些,不采用细分也是可以做到的。 【看了“广州一丁”兄的回答后,再补充说明一点】 上面“广州一丁”兄说的“减速时间长点,加速时间同时也长点”,就相当于我这里说的“匀加速运动”和“匀减速运动”段中,加速度的绝对值再小一些。 原则上说,这个加速度的绝对值,只要不超过上面说的根据电机性能和负载惯性算出来的允许值就可以。当然,更小一点冲击更小。 我只是担心,您是否没有按“匀加速”、“匀减速”设计,而是直接由静止突变为某个速度,或由某个速度突变为静止。如果是那样,问题就比较大了。 一般来说,一个方向的运动,应该分为至少两个阶段,或者还需要三个阶段。开始是由静止开始的匀加速度段,后段是匀减速段(直到速度减为零)。如此,中间的速度最高。假如最高的速度超出了电机或者我们的设备允许的值,那么还应该限制。于是,中间又多出一个段:匀速段。这就成了三个段。 这种控制原理上应该是清楚的。但是实现时的算法,则根据需求不同,有可能需要特别安排。

蜗轮减速步进电机产品参数与应用

蜗轮减速步进电机是一种小功率微型减速电机,主要由蜗轮齿轮箱、步进电机组装而成,这类蜗轮减速步进电机的输出功率在50W以下,电压在24V以下的小功率减速器,通常跟进不同运用领域、设备中,采用定制技术参数开发而成——非标减速机;广泛运用在智能家居、智能汽车、智能通讯、电子产品、机器人传动、工业自动化领域等; 蜗轮减速步进电机参数 电压范围:12 -24VDC 旋转方向:cc&ccw 频率:2400PPS 行程:15-25DM 时间:0.2-1.5S 空载转速:按需定制 空载电流:按需定制 噪音:稳定后低于42db 产品分类:智能家居传动蜗轮减速电机 额定电压:6V 空载转速:45±20% 空载电流:300mA MAX 额定负载力矩:1000g.cm 额定负载电流:600mA MAX 堵转力矩:3g.cm REF 反驱力矩:10KG.cm MAX 噪音:稳定后不超出65db(侧面10cm,无防风罩测试

6mm蜗轮减速步进电机 外径:6mm 材质:塑料 旋转方向:cc&ccw 齿轮箱回程差:≤3° 轴承:烧结轴承;滚动轴承 轴向窜动:≤0.3mm(烧结轴承);≤0.2mm(滚动轴承)输出轴径向负载:≤0.3N(烧结轴承);≤4N(滚动轴承)

蜗轮减速步进电机是一种广泛运用在于汽车配件、智能厨卫、智能家居、医疗器械、通讯器材、工业设备、仪器仪表、航模、机器人、个人护理、安防摄像、数码电子等领域。 关于兆威 深圳市兆威机电股份有限公司成立于2001年,是一家研发、生产精密传动系统及汽车精密注塑零组件的制造型企业,为客户提供传动方案设计,零件的生产与组装的定制化服务。

A步进电机四相八拍

一.方案设计 本设计采用电压为DC12V的四相八拍步进电机35BYJ46型电机,用ULN2803作为步进电动机驱动电路主芯片,以8255A作为8088并行输出接口,8088对步进电机的控制信号则通过8255A送到ULN2803. 关于转向与转速,通过查表的方式实现,以逐次递增方向查表,依次输出表中数据,则步进电机正转;以逐次递减方向查表,则步进电机反转,即通过一个表实现步进电机的正转与反转。转速则通过调用延时子程序,当调用延时较长的子程序时,则步进电机转速慢,当调用延时较短的子程序时,步进电机转速加快。 二、硬件系统的基本原理 在工业控制系统里步进电动机是主要的控制元件之一。步进电机具有快速启动停止,精确定位和能够使用数字信号进行控制,能够实现脉冲-角度转换的特点,因此得到广泛的应用。在使用步进电机的控制系统里,脉冲分配器产生周期的控制脉冲序列,步进电机驱动器每接收一个脉冲就控制步进电机沿给定方向步进一步。 实验使用型号为35BYJ46的四相步进电机,采用四相八拍控制方式工作。步进电机的转角和转动方向取决于各相中通电脉冲的个数和顺序。8088控制机控制步进电机的电路见图1-1。计算机将表1-1所示的各种通电方式转换成相应的状态控制字,通过计算机将各种状态字依次送到接口电路,并根据速度的要求作相应的延时处理。由接口电路输出所需的控制脉冲通过驱动电路路使步进电机按要求动作。驱动电路使用ULN2803A达林顿晶体管,反相驱动,驱动电流可以达到500mA。驱动电路的作用是对控制脉冲进行放大,产生步进电机工作所需要的激励电流。

图1-1 步进电机控制实验原理图 35BYJ46型步进电机使用DC12V 电压,采用四相八拍控制相序。励磁线圈和励磁顺序如图1-2,控制相序如表1-1。表中的PB10~PB13对应并行接口8055的B 口0~3位。如果使用8255B 口的其它位则相应的状态字也要改变。 表1-1 步进电机四相八拍相序表 步 序 相 序 通电相 对应PB 口的输出值 (状态字) PB13 PB12 PB11 PB10 1 0 0 0 1 A 01H 2 0 0 1 1 AB 03H 3 0 0 1 0 B 02H 4 0 1 1 0 BC 06H 5 0 1 0 0 C 04H 6 1 1 0 0 CD 0CH 7 1 0 0 0 D 08H 8 1 0 1 DA 09H 1 2 3 4 5 6 7 8 5 + + + + + + + + 4 - - - 3 - - - 5 (黑) 4 (黄) 3 (棕) 2 (蓝) 1 (红) +12V A ’ B ’ C ’ D ’ A B C D PB0 PB1 PB2 PB3 8255 驱动单元 步进电动机

五线四相步进电机简介

1、概念 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步进电机件。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,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。 【开环控制系统:不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统 举例:打开灯的开关——按下开关后的一瞬间,控制活动已经结束,灯是否亮起已对按开关的这个活动没有影响;投篮——篮球出手后就无法再继续对其控制,无论球进与否,球出手的一瞬间控制活动即结束。 闭环控制系统:可以将控制的结果反馈回来与希望值比较,并根据它们的误差调整控制作用的系统 举例:调节水龙头——首先在头脑中对水流有一个期望的流量,水龙头打开后由眼睛观察现有的流量大小与期望值进行比较,并不断的用手进行调节形成一个反馈闭环控制;骑自行车——同理,不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制。 开环闭环的区别:1、有无反馈;2、是否对当前控制起作用。开环控制一般是在瞬间就完成的控制活动,闭环控制一定会持续一定的时间,可以借此判断, 投篮第一次投篮投近了第二次投的时候用力一些,这也是一种反馈但不会对第一次产生影响了,所以是开环控制】 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。 【所谓时序,就是内存的时钟周期数值,脉冲信号经过上升再下降,到下一次上升之前叫做一个时钟周期,随着内存频率提升,这个周期会变短。例如CL9的意思就是CL这个操作的时间是9个时钟周期。 时序电路,是由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路(输出到输入)或器件组合而成的电路,与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。 如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、存储器等电路都是时序电路的典型器件,时序逻辑电路的状态是由存储电路来记忆和表示的。虽然组合逻辑电路能够很好地处理像加、减等这样的操作,但是要单独使用组合逻辑电路,使操作按照一定的顺序执行,需要串联起许多组合逻辑电路,而要通过硬件实现这种电路代价是很大的,并且灵活性也很差。为了实现一种有效而且灵活的操作序列,我们需要构造一种能够存储各种操作之间的信息的电路,我们称这种电路为时序电路。】 【步进电机、直流电机和无刷直流电机的主要区别在于他们的驱动方式。步进电机是以步阶方式分段移动,直流电机和无刷直流电机通常采用连续移动的控制方式。步进电机采用直接控制方式,它的主要命令和控制变量都是步阶位置。直流电机则是以电机电压为控制变量,以位置或速度为命令变量。

步进电机加减速程序

步进电机加减速程序 2009-7-24 14:52 提问者:568826036|浏览次数:1251次 要求C语言写的程序 2009-7-29 14:43 最佳答案 main.c文件内容: #include"stm32f10x_lib.h" #include"main.h" TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; ErrorStatus HSEStartUpStatus; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; int pulse; int StepCount; int pulse1; int pulse2; int t1; int t2; int r1; int r2; void RCC_Configuration(void); void NVIC_Configuration(void); void GPIO_Configuration(void); void TIM2_Configuration(void); void f(int Vt,int a,int d,int S); #define VECT_TAB_RAM int main(void) { #ifdef DEBUG debug();/*[初始化外围设备指针]*/ #endif RCC_Configuration(); //初始化时钟与复位 NVIC_Configuration();//初始化中断嵌套 TIM2_Configuration();//初始化定时器 GPIO_Configuration(); GPIO_WriteBit(GPIOD, GPIO_Pin_7, (BitAction)(0));

减速步进电机选用指南

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步进电机件。随着科技的发展进步,步进电机被广泛的应运于生活中各大领域。步进电机由于有别于其他普通电机的一些特性,所以导致减速步进电机的选用和其他减速电机的选用有共性的一面,也有步进电机特殊性的一面。有下面需求的情况下,可以考虑选用减速步进电机。 1. 需要低速大力距。 步进电机本身调速很方便,不用减速箱也可以低速运行,使用减速电机主要是为了增大工作力矩。由于步进电机一般擅长在900rpm 速度以下运行,减速步进电机的输出转速一般就比较低了。 2. 较少法兰盘尺寸,减轻电机重量 使用减速电机可以在不增加法兰盘尺寸的情况下增大工作力矩。虽然电机机身因此变长,一般还是比同样力矩的更大法兰盘尺寸电机的重量要轻。

3. 缩短电机的启停时间,提高电机对负载大小波动的适应能力,对于带动转动惯量比较大的负载以及负载大小常常变化的情况有帮助。 通过减速箱可以大幅提高电机的转动惯量,增加电机的启动刚性,缩短电机加减速时间,对负载变化的承受能力更强。 4. 避开低速共振区。 步进电机在低速容易发生共振,有时候即使通过细分驱动、物理减振等方式处理也达不到满意的效果,这时候可以考虑通过减速箱来提高步进电机本身的转速,从而避开共振速度区。 5. 通过减速箱提高步距精度。 虽然驱动器细分可以提高步距角精度,但实际上细分之后的步距角并不均匀,和驱动器的性能也有关系。如果需要提高步距角精度,选用步矩角更小的步进电机同时,也可以考虑通过减速箱来实现。 深圳市维科特机电有限公司成立于2005年,是步进电机产品的销售、系统集成和应用方案提供商。我们和全球产品性价比高的生产厂家合作,结合本公司专家团队多年的客户服务经验,给客户提供有

步进电机加减速控制

1 加减速控制算法 1.1 加减速曲线 本设计按照步进电机的动力学方程和矩频特性曲线推导出按指数曲线变化的升降速脉冲序列的分布规律,因为矩频特性是描述每一频率下的最大输出转矩,即在该频率下作为负载加给步进电机的最大转矩。因此把矩频特性作为加速范围下可以达到(但不能超过)的最大输出转矩来拟订升降速脉冲序列的分布规律,就接近于最大转矩控制的最佳升降速规律。这样能够使得频率增高时,保证输出最大的力矩,即能够对最大的力矩进行跟随,能充分的发挥步进电机的工作性能,使系统具有良好的动态特性。 由步进电机的动力学方程和矩频特性曲线,在忽略阻尼转矩的情况下,可推导出如下方程: 式中,为转子转动惯量,K为假定输出转矩按直线变化时的斜率,τ为决定升速快慢的时间常数,在实际工作中由实验来确定。fm为负载转矩下步进电机的最高连续运行频率,步进电机必须在低于该频率下运行才能保证不失步。(1)式为步进电机的升速特性,由此方程可绘制出电机升速曲线。(1)式表明驱动脉冲的频率f应随时间t作指数规律上升,这样就可以在较短的时间内使步进电机的转速上升至要求的运行速度。鉴于大多数的步进电机的矩频特性都近似线性递减的,所以上述的控制规律为最佳。 1.2 加减速离散处理 在本系统中,FPGA使用分频器的方式来控制步进电机的速度,升降速控制实际上是不断改变分频器初载值的大小。指数曲线由于无法通过程序编制来实现,可以用阶梯曲线来逼近升速曲线,不一定每步都计算装载值。 如图l所示,纵坐标为频率,单位是步/秒,其实反映了转速的高低。横坐标为时间,各段时间内走过的步数用N来表示,步数其实反映了行程。图中标出理想升速曲线和实际升速曲线。

两相步进电机的原理

两相步进电机的工作原理 工业上电机用三相制,普通的小玩具马达两相也可以。拿玩具电机来说。上下是两个磁铁。中间是线圈。通了直流电以后,就成了电磁铁。被上下的磁铁吸引后就产生了偏转。但是因为中间连接电磁铁的两根线不是直接连接的。是采用在转轴的位置用一个滑动的接触片。这样如果电磁铁转过了头,原先连接电磁铁的两根线刚好就相反了。所以电磁铁的n极s 极就和以前相反了。但是电机上下的磁铁是不变的。所以又可以继续吸引中间的电磁铁。当电磁铁继续转。由于惯性又转过头了。所以电极又相反了。重复上述过程就转了。 但是他有缺陷。因为在刚好要变换电极的时候是需要靠惯性的。所以他不利于自己启动。功率也达不到很高。所以就产生了三相的电机。每隔120度放一个磁铁。分布在电机一圈。这样的电机改善了很多。 另外注意。不一定磁铁非要放外边。可以放内侧。而外侧是电磁铁。常见的发电厂大致都是这个结构的电机。 电机不一定当作机械动力使用。也可以当小型发电机来用。比如用一个柴油的机器产生一个持续的扭力矩,连接到电机上。就可以发电了。 下面是交流的。 如果中间放一个磁铁。外面放电磁铁来吸引中间的磁铁呢。还是从两相开始。假如上边一个电磁铁产生磁力把磁铁n极吸到了上边,然后刚好电磁铁的正负极颠倒了,那么就产生斥力把n极推到下边去。同样道理下边的也是对中间的磁铁产生吸力和斥力。但是大家一想就知道了。两相的交流也存在一个惯性的问题。就是刚好磁铁和电磁铁直上直下的时候。 所以三相的,明显比两相的有优势。而且中间的磁铁也不一定非得是一个直上直下的n极和s极的磁铁。可以把三个磁铁s极放中间,n极冲外面。这样外面的三个电磁铁就轮番的吸引中间的n极磁铁。 如果轴承的滑动摩擦力够小的话。只要电磁铁变化。就可以不断的吸引中间的三个n极磁铁产生偏转旋转。电磁铁变化磁极速度快,中间的轴承旋转就快。电磁铁变化速度就是频率了。发电厂的频率是一定的。所以你可以用变频的机器把电频率变成你需要的。就可以控制电机的速度了。 另外电机也不一定是三相的,还可以是四相的、五相的、六相的、七相的。但是由于大家做试验做过。太多相的,电磁互相干扰大,另外大家也知道,每个电磁铁都通电,是很浪费电的。因为电磁铁是用电线缠绕成的线圈。但是电线都有电阻。如果做一个六项的电机,耗电

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