范本步进电机工作原理及实现PPT.ppt

4．4．1 步进电机工作原理 1.步进电机 （1）是一个数字／角度转换器， 也是一个串行的数／模转换器。 （2）是过程控制及仪表中的主要控制元件。 （3）广泛用于定位系统 2. 概念： （1）步进电机旋转的根本原因：错齿。 （2）术语：齿距角 步距角 （3）通电一周，转子转过一个齿距角， N 为几，一个齿距角分几步走完。 微机控制技术 .......... 现代网络技术 4．4．2 步进电机控制系统原理 微机控制技术 图4—41步进电机控制系统的组成 p129 .......... 现代网络技术 4．4．2 步进电机控制系统原理 （1）步进控制器 ① 包括：缓冲寄存器、环形分配器、控制逻辑及 正、反转向控制门等。 ② 作用: 把输入脉冲转换成环型脉冲，以控制步进电机的转向。 ③ 采用计算机控制系统，由软件代替步进控制器。 优点：线路简化，降低成本降低，可靠性提高。 灵活改变步进电机的控制方案，使用起来很方便。 （2）功率放大器 把环型脉冲放大，以驱动步进电机转动。 微机控制技术 .......... 现代网络技术 4．4．2 步进电机控制系统原理 图4—42 用微型机控制步进电机原理系统图 p130 微机控制技术 .......... 现代网络技术 4．4．2 步进电机控制系统原理 图4—42 与 图4—41相比： 用微型机代替了步进控制器把并行二进制码转换成 串行脉冲序列，并实现方向控制。 只要负载是在步进电机允许的范围之内， 每个脉冲将使电机转动一个固定的步距角度。 根据步距角的大小及实际走的步数，只要知道初始 位置，便可知道步进电机的最终位置。 微机控制技术 .......... 现代网络技术 4．4．2 步进电机控制系统原理 本课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。 微机控制技术 .......... 现代网络技术 4．4．2 步进电机控制系统原理 1．脉冲序列的生成 图4—43 脉冲序列 微机控制技术 P130 .......... 现代网络技术 4．4．2 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。 微机控制技术 .......... 现代网络技术 2．方向控制 步进电机旋转方向与内部绕组的通电顺序相关。 三相步进电机有三种工作方式： ★ 单三拍，通电顺序为 A?B?C ； ★ 双三拍， 通电顺序为 AB?BC?CA ； ★ 三相六拍，通电顺序为 A?AB?B?BC?C?CA ； 4．4．2 步进电机控制系统原理 微机控制技术 改变通电顺序可以改变步进电机的转向 .......... 现代网络技术 4．4．2 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： 微机控制技术 .......... 现代网络技术 4．4．2 步进电机控制系统原理 ★ 三相单三拍 步 序 控 制 位 工 作 状 态 控 制 模 型 PC.7 PC.6 PC.5 PC.4 PC.3 PC.2 C相 PC.1 B相 PC.0 A相 1 0 0 0 0 0 0 0 1 A 01H 2 0 0 0 0 0 0 1 0 B 02H 3 0 0 0 0 0 1 0 0 C 04H 微机控制技术 .......... 现代网络技术 ★ 三相双三拍 用 P1口 的 P1.2 、P1.1、P1.0 对应 C、B、A 相 进行控制 。 ..........