步進(jìn)系統(tǒng)包括脈沖發(fā)生器PLC、單片機(jī)、步進(jìn)驅(qū)動器、步進(jìn)電機(jī)。
1、步進(jìn)電機(jī),是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蛘呔€位移的開環(huán)元件。在非超載的情況下,電機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于發(fā)脈沖的頻率和細(xì)分?jǐn)?shù)。
發(fā)脈沖頻率直接影響速度,頻率越大,速度越大,當(dāng)然不能太大,力矩會不足,并且電機(jī)速度過快會丟步和抖動
細(xì)分?jǐn)?shù),比如1.8度的電機(jī),走一步旋轉(zhuǎn)1.8度,一圈360度,那么需要200步。如果不細(xì)分,我一秒發(fā)200個脈沖就可以走一圈。現(xiàn)在我設(shè)定細(xì)分為2,即一圈需要200*2為400步。我仍保持那個頻率一秒200個脈沖,這時一秒只能走半圈。細(xì)分越大,控制定位越精確,速度也會相應(yīng)變低,這個時候只能提高脈沖發(fā)生頻率。
電機(jī)的停止位置取決于發(fā)的脈沖數(shù)目。
在細(xì)分?jǐn)?shù)不改變的情況下是這樣。發(fā)的脈沖越多,電機(jī)動作時間越長。如果改變細(xì)分的話,如上面所分析一樣,會對位移有影響。
綜上兩點,調(diào)試時首先要確定脈沖細(xì)分?jǐn)?shù),以達(dá)到對位置的精確控制。對于速度,我們可以通過加大頻率來給予補(bǔ)償。但是,在某些情況下,電機(jī)已經(jīng)不能正確響應(yīng)PLC給定的頻率時,需要調(diào)小細(xì)分以達(dá)到一個適中狀態(tài)。
2、步進(jìn)電機(jī)的工作原理
步進(jìn)電機(jī)工作實際上是電磁鐵的作用
當(dāng)某相定子勵磁后,它吸引轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子的齒與該相定子磁極上的齒對應(yīng)。這時,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一個角度。當(dāng)換一相得電時,轉(zhuǎn)子又轉(zhuǎn)動一個角度。就這樣不斷輪流通電,轉(zhuǎn)子不停地轉(zhuǎn)動。
從圖可以看出,電機(jī)的運行方向與我們通的AB電的相序有關(guān)。而電機(jī)的速度就與我們切換AB電的頻率有關(guān)。當(dāng)然,這是一個模型圖,定子繞組ABC不只有這么三組,可以依次排列很多組,6組,9組,12組,不同的磁極數(shù),這就行成了不同的步距角。
有一個概念,步距角,每轉(zhuǎn)一步的角度,這與電機(jī)定子繞組相數(shù),轉(zhuǎn)子齒數(shù),電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)。我們不需要深究,拿到一個電機(jī),只需要知道是幾相電機(jī),步距角多少,電壓電流多少即可。
3、關(guān)于步進(jìn)驅(qū)動器
步進(jìn)驅(qū)動器,從步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動原理可以看出,要使步進(jìn)電機(jī)正常運行,必須按規(guī)律控制步進(jìn)電機(jī)的每一組繞組得電。步進(jìn)驅(qū)動器接收外部的信號是方向信號DIR和脈沖信號CP。
如果驅(qū)動器需要5V的控制信號,而我們只有24V電源,這時需要串聯(lián)一個2K電阻。(24V-5V)/10ma=2K
4、步進(jìn)驅(qū)動器的設(shè)置
A,電流設(shè)置
根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的工作電流,去調(diào)驅(qū)動器輸出電流。電流越大,力矩越大。
B,靜態(tài)電流設(shè)置
一般有25%,50%,75%,100%等不同的劃分。意思是在停止?fàn)顟B(tài),驅(qū)動器給步進(jìn)電機(jī)多大的電流去抱死它,持續(xù)給哦。這個百分比是最大輸出的百分比。在對于提升類負(fù)載,這個就有用了,靜態(tài)時需要做功支撐重力。所以會調(diào)的比較大。對于水平類負(fù)載,停止?fàn)顟B(tài)時,轉(zhuǎn)子不會被拖轉(zhuǎn)的情況下,這個值一般調(diào)得就比較小。
C,細(xì)分設(shè)置
為了達(dá)到精確定位控制的有效途徑。前面已經(jīng)說過了,不贅述。
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