步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速怎么控制

電機(jī)" target="_blank">步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速度是根據(jù)輸入的脈沖信號(hào)的變化來(lái)改變的，從理論上講，給驅(qū)動(dòng)器一個(gè)脈沖，步進(jìn)電機(jī)就旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角(細(xì)分時(shí)為一個(gè)細(xì)分步距角)。實(shí)際上，如果脈沖信號(hào)變化太快，步進(jìn)電機(jī)由于內(nèi)部的反向電動(dòng)勢(shì)的阻尼作用，轉(zhuǎn)子與定子之間的磁反應(yīng)將跟隨不上電信號(hào)的變化，將導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)和丟步。所以步進(jìn)電機(jī)在高速啟動(dòng)時(shí)，需要采用脈沖頻率升速的方法，在停止時(shí)也要有降速過(guò)程，以保證實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)精密定位控制。加速和減速的原理是一樣的。

步進(jìn)電機(jī)又稱為脈沖電機(jī)，基于最基本的電磁鐵原理，它是一種可以自由回轉(zhuǎn)的電磁鐵，其動(dòng)作原理是依靠氣隙磁導(dǎo)的變化來(lái)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。其原始模型是起源于1830年至1860年間。1870年前后開(kāi)始以控制為目的的嘗試，應(yīng)用于氫弧燈的電極輸送機(jī)構(gòu)中。這被認(rèn)為是最初的步進(jìn)電機(jī)。1923年，James Weir French發(fā)明三相可變磁阻型(Variable reluctance)，此為步進(jìn)電機(jī)前身。二十世紀(jì)初，步進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用在了電話自動(dòng)交換機(jī)中。由于西方資本主義列強(qiáng)爭(zhēng)奪殖民地，步進(jìn)電機(jī)在缺乏交流電源的船舶和飛機(jī)等獨(dú)立系統(tǒng)中得到了廣泛的使用。二十世紀(jì)五十年代后期晶體管的發(fā)明也逐漸應(yīng)用在步進(jìn)電機(jī)上，對(duì)于數(shù)字化的控制變得更為容易。到了八十年代后，由于廉價(jià)的微型計(jì)算機(jī)以多功能的姿態(tài)出現(xiàn)，步進(jìn)電機(jī)的控制方式更加靈活多樣。

步進(jìn)電機(jī)相對(duì)于其它控制用途電機(jī)的最大區(qū)別是，它接收數(shù)字控制信號(hào)(電脈沖信號(hào))并轉(zhuǎn)化成與之相對(duì)應(yīng)的角位移或直線位移，它本身就是一個(gè)完成數(shù)字模式轉(zhuǎn)化的執(zhí)行元件。而且它可開(kāi)環(huán)位置控制，輸入一個(gè)脈沖信號(hào)就得到一個(gè)規(guī)定的位置增量，這樣的所謂增量位置控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的直流控制系統(tǒng)相比,其成本明顯減低，幾乎不必進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整。步進(jìn)電機(jī)的角位移量與輸入的脈沖個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比，而且在時(shí)間上與脈沖同步。因而只要控制脈沖的數(shù)量、頻率和電機(jī)繞組的相序,即可獲得所需的轉(zhuǎn)角、速度和方向。

步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速一般是改變輸入步進(jìn)電機(jī)的脈沖的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)每給一個(gè)脈沖就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，這樣就可以通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)脈沖到下一個(gè)脈沖的時(shí)間間隔來(lái)改變脈沖的頻率，延時(shí)的長(zhǎng)短來(lái)具體控制步進(jìn)角來(lái)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速

步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制電機(jī)，其驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)工作，它將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，因此非常適合單片機(jī)控制。通過(guò)單片機(jī)控制可以實(shí)現(xiàn)由脈沖分配進(jìn)行控制換相順序，由給定工作方式正序換相通電控制步進(jìn)電機(jī)的(即實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，通過(guò)改變兩個(gè)脈沖的間隔控制步進(jìn)電機(jī)的速度等調(diào)節(jié)。用普通的51單片機(jī)像AT89C2051或STC12C1052 + THB7128或THB6064這類芯片來(lái)組合就可以了。

步進(jìn)電機(jī)都要有驅(qū)動(dòng)器控制，驅(qū)動(dòng)器的作用是把來(lái)自控制端的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成驅(qū)動(dòng)電機(jī)線圈的電流信號(hào)，如果是全/半步距角的運(yùn)動(dòng)，只要控制電機(jī)線圈電流的通斷即可，如果是細(xì)分驅(qū)動(dòng)的，則要控制繞組線圈的電流大小。如果把驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)看出一個(gè)整體，則電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度由給驅(qū)動(dòng)器的脈沖頻率控制，所以要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制轉(zhuǎn)速，則要有必要的控制電路生成自動(dòng)出現(xiàn)的控制脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1、控制器采用發(fā)送控制脈沖方式，可以通過(guò)控制脈沖頻率實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制;

2、控制器采用IO控制方式，驅(qū)動(dòng)器需要常用自帶控制脈沖發(fā)生器，可以通過(guò)模擬信號(hào)或電位器控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速。

黑金剛配套的是 28BYJ48 5V 驅(qū)動(dòng)的4 相5 線的步進(jìn)電機(jī)，而且是減速步進(jìn)電

機(jī)，減速比為1：64，步進(jìn)角為5.625/64 度。如果需要轉(zhuǎn)動(dòng)1 圈，那么需要

360/5.625*64=4096 個(gè)脈沖信號(hào)。

3、 步進(jìn)電機(jī)具有瞬間啟動(dòng)和急速停止的優(yōu)越特性。

4、 改變脈沖的順序， 可以方便的改變轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。