交流伺服电机的工作原理.ppt

9.1 伺服电动机 9.3 步进电动机 9.3 步进电动机 步进电机控制系统原理 主要解决如下几个问题： (1) 用软件的方法实现脉冲序列； (2) 步进电机的方向控制； (3) 步进电机控制程序的设计。 步进电机控制系统原理 1．脉冲序列的生成 步进电机控制系统原理 ★ 脉冲幅值 由数字元件电平决定。 TTL 0 ～ 5V CMOS 0 ～ 10V ★ 接通和断开时间可用延时的办法控制。 要求：确保步进到位。 步进电机控制系统原理 步进电机控制系统原理 3.步进电机通电模型的建立： （1）用微型机输出接口的每一位控制一相绕组， 【例如】用 8255 控制三相步进电机时， 可用 PC.O、PC.1、PC.2 分别接至步进电机的 A、 B、 C 三相绕组。 （2）根据所选定的步进电机及控制方式，写出相应控制方 式的数学模型。 上面讲的三种控制方式的数学模型分别为： 步进电机控制系统原理 ★ 三相单三拍 步进电机控制系统原理 ★同理，可以得出双三拍和三相六拍的控制模型： 双三拍 03H，06H，05H ★ 三相六拍 01H，03H，02H，06H，04H，05H 以上为步进电机正转时的控制顺序及数学模型， 如按逆序进行控制，步进电机将向相反方向转动。 步进电机与微型机的接口及程序设计 4.步进电机与微型机的接口电路 （1）由于步进电机的驱动电流较大，所以微型机与 步进电机的连接都需要专门的接口及驱动电路。 接口电路可以是锁存器，也可以是可编程接口芯片，如 8255、8155等。 驱动器可用大功率复合管，也可以是专门的驱动器。 光电隔离器，一是抗干扰，二是电隔离， 步进电机与微型机的接口及程序设计 步进电机与微型机的接口及程序设计 总之， 只要按一定的顺序 改变 P1.0～P1.2 三位通电的状况， 即可控制步进电机依选定的方向步进。 步进电机与微型机的接口及程序设计 由于步进电机运行时功率较大， 可在微型机与驱动器之间增加一级光电隔离器， 以防强功率的干扰信号反串进主控系统。 如 图4-25 步进电机与微型机的接口及程序设计 步进电机与微型机的接口及程序设计 2.步进电机程序设计 (1)步进电机程序设计的主要任务是： ★ 判断旋转方向； ★ 按顺序传送控制脉冲； ★ 判断所要求的控制步数是否传送完毕。 （2）程序框图 下面以三相双三拍为例说明这类程序的设计. 步进电机与微型机的接口及程序设计 ORG 0100H ROUNT1：MOV A，#N ；步进电机步数→A JNB 00H，LOOP2 ；反向，转 LOOP2 LOOP1： MOV P1，#03H ；正向，输出第一拍 ACALL DELAY ；延时 DEC A ；A＝0，转DONE JZ DONE MOV P1，06H ；输出第二拍 ACALL DELAY ；延时 DEC A ；A＝0，转DONE JZ DONE MOV P1，05H ；输出第三拍 ACALL DELAY ；延时 DEC A ；A≠0，转LOOP1 JNZ LOOP1 步进电机与微型机的接口及程序设计 C A B B C A 3 4 1 2 C A B B C A 3 4 1 2 A相通电，转子1、 3齿与A、A 对齐。 A、B相同时通电， A、A 磁极拉住1、3齿，B、B 磁极拉住2、4齿，转子转过15?，到达左图所示位置。 C A B B C A 3 4 1 2 B 相通电，转子2、 4齿与B、B′ 对齐,又转 过15?。 3 4 1 2 C A B B C A B、C相同时通电， C 、C 磁极拉住1、3 齿，B、B 磁极拉住 2、4齿，转子再转过 15?。 三相反应式步进电动机的一个通电循环周 期如下：A?AB ?B ?BC ?C ? CA，每个循 环周期分为六拍。每拍转