步进电机闭环系统的组成和优缺点 闭环步进电机驱动的9大优势

来源:必发bf88官网网    发布时间:2024-04-10 01:50:14
  • 必发官网登录全球顶级
描述:...

  步进电机基本上以开环电路驱动,用于位置控制 。换句话说,步进电机以外的电机尤其是高精度的步进电机之外并没有做开环控制定位的,而用开环电路驱动的电机只有步进电机。

  例如无刷电机,首先为切换相,需要测出转子位置,需要含位置传感器的位置闭环电路。而且如果按一定速度驱动,需测出转子的速度,此为速度闭环电路;如果想定位控制,需要含有转子位置信号的编码器等传感器的闭环电路,此为位置闭环电路。与开环驱动的步进电机相比较,含传感器的闭环电路成本比较高。因此, 步进电机被称为速度控制或位置控制的低成本驱动系统 。

  步进电机的开环电路驱动在高速转动时,有失步、振动(噪声)以及高速运行困难等问题。为了弥补这些缺点,步进电机安装角度传感器,形成闭环控制,用以检测并避免失步。步进电机的闭环控制方式大致分为两种:

  使激磁磁通与电流的相位关系保持一致,使其产生能带动负载转矩的电磁转矩,这种控制电机电流的方式与无刷直流电机控制方式相同,称为无刷驱动方式或电流闭环操控方法。

  电机电流保持一定,控制激磁磁通与电流相位角的方式,称为功率角闭环控制方法。功率角为转子磁极与定子激磁相(或认为是同步电机的定子旋转磁场轴线也可以)相互吸引所成的相位角。

  众所周知伺服电机是带编码器并依靠编码器工作,而带编码器的闭环控制步进电机(步进伺服电机)兼有步进电机和伺服电机两者优点。

  即使是在皮带机构、凸轮、链条驱动等负载发生变动的情况下,也可不用通过增益调节,便实现定位。而伺服电机中伺服系统的增益对电机性能有特别大的影响,而且调节伺服增益是很费时又费力的事情。

  伺服电机在停止时候由于依靠编码器定位需要增益调节因此没办法做到绝对静止,而 步进伺服电机定位时无微小振动,通过电机自身保持力停止 ,因此最适合用于需无振动停止的低刚性机构用途,典型应用如光学领域等。

  得益于连续稳定可靠的电流控制技术,闭环步进电机可运行到3000-4000RPM不丢步。

  与开环步进电机一样,闭环步进电机与控制指令同步运行,因此能够在短行程、短时间完成精确定位。而通常伺服电机由于在停止时有位置整定时间不适应短行程定位场合。

  与传统的步进电机相比,闭环步进电机可以在非常宽的速度范围内输出很大的力矩,驱动能做到100%的负载连续运行。无需担心电机驱动负载的能力,这与传统的微步(细分)驱动完全不同。步进伺服能够准确的通过电机的转速采用独特电流控制技术做到高速范围内依旧可以输出大力矩。

  闭环步进与Coolstep技术(电流随负载动态调节)结合,能减少电机发热,降低电机运行温度,提高效率的同时进一步节能。

  传统的闭环方式是控制器、驱动器、电机分体式,控制器发出脉冲/方向控制驱动器,步进电机将编码器信号反馈到驱动器,有接线繁琐、售后服务不便、脉冲/方向控制信号容易受到强磁场干扰导致定位不准等诸多缺点,同时由于编码器信号只反馈到驱动器属于半闭环,无法检测控制部分的脉冲丢失。

  采用的位置全闭环控制模式,模块集成了总线接口、运动控制功能、输入输出、电机驱动和程序存储,编码器的信号反馈到模块内部完成闭环控制,具有布线简单、控制精确、售后维护方便等诸多优势。

  关键字:引用地址:步进电机闭环系统的组成和优缺点 闭环步进电机驱动的9大优势

  再重新看一下上面的步进电机外观图和内部结构图:步进电机一共有5根引线,其中红色的是公共端,连接到 5 V 电源,接下来的橙、黄、粉、蓝就对应了 A、B、C、D 相;那么如果要导通 A 相绕组,就只需将橙色线接地即可,B 相则黄色接地,依此类推;再根据上述单四拍和八拍工作过程的讲解,能得出下面的绕组控制顺序表,如表9-1所示: 我们板子上控制步进电机部分是和板子上的显示控制的 74HC138 译码器部分复用的 P1.0~P1.3,关于跳线章已经讲过了,通过调整跳线控制步进电机的四个绕组,如图9-5所示。 图9-5 显示译码与步进电机的选择跳线 如果要使用电机的线个跳线帽

  转起来 /

  元器件选择 1.STM32F103ZET6(普中Z300开发板) 2.一体化42步进电机驱动器 步进电机介绍 :步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号,转子就转动一个角度或前进一步,其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比。因此,步进电动机又称脉冲电动机。 42/57/86步进电机区别: ①42步进电机是指安装座尺寸是42mm的步进电机,其最大输出力矩是0.5NM. ②57步进电机是指安装座尺寸是57mm的步进电机,其最大输出力矩是3.0NM. ③86步进电机是指安装座尺寸是86mm的步进电机,其最大输出力矩是9.0NM. 步进电

  0 引言 大功率LED以其高效率、无污染、长寿命等诸多优势正备受人们的青睐,但是大功率LED需要低电压、大电流的驱动电源,为了突出大功率LED的优势,就要求驱动电源具有较高的效率,较高的功率因数,并能过压、过流、过热保护。 1 原理与设计 本文所设计电路大致上可以分为EMI模块、PFC变换器和DC/DC变换器三个部分,其中EMI模块采用双环滤波,达到了较理想的效果;采用飞兆FAN6961芯片作为PFC变换器的控制芯片,使用Boost变换,使功率因数得到提高;DC/DC变换器采用LLC谐振,以FSFR2100为控制器件,达到了较高的效率,其基本结构如图1所示。 图1 驱动电源设计结构

  研究设计 /

  设计包含PROTEUS仿真电路图和程序代码。设计能实现步进电机的启停控制,加减档调速并显示当前档位和速度。 /***步进电机调速实验***/ /***实验内容:通过程序可以在一定程度上完成电机的启停,正反转,加减速。同时显示电机当前档位和速度。***/ #include reg52.h #define uchar unsigned char #define uint unsigned int void Delay_ms(uint x);//延时函数 void Key_pros(); //声明按键函数 void MotorControl_fwd();//声明电机控制函数 void MotorControl_bwd(); void D

  进行调速控制并显示 /

  之前做电机相关的项目比较少,最近有个项目涉及到步进电机的精确控制,参考了一些资料研究了一下S型曲线加减速,这里总结一下分享给大家。 硬件是:STM32+驱动器+步进电机。 STM32定时器输出PWM,控制驱动器来驱动步进电机。单片机只要控制电机方向,以及PWM的频率即可,具体驱动由驱动器实现。 首先说一下什么是S型曲线加速,为何需要S型曲线加速。 S型曲线加速是指步进电机的启动速度按照S型曲线逐渐增加,以达到设定的最大速度。具体的S型曲线的曲线图如下: 能够正常的看到,刚开始加速和达到最大速度时加速比较缓慢,中间加速比较快。电机的转矩和转速的乘积的k倍等于功率,也就是说,功率一定的时候,转速与转矩成反比关系。

  S型曲线加减速的实现 /

  以前,如果表面安装产品设计师需要高于几百毫安电流的话,就必须采用体积较大的穿孔器件就是价格较高的SOT89,SOT223和D-PAK封装的表面安装晶体管。 随着Zetex FMMT718和FMMT719系列NPN,PNP双极晶体管的推出,SOT23封装器件也可以驱动峰值电流达到6A,工作电流达到2.5A的负载了。 这些SuperSOT器件具有很多优点,例如明显提高电路效率,节省器件数量和空间,提高可靠性。可以说,这些最先进器件的性能超过了现有的所有SOT23器件和许多SOT89及SOT223器件。 FMMT618/718主要参数见表1。 表1 NPN和PNPSuperSOT 系列的主要参数 Sup

  由于当前温室效应和能源危机的影响,使得人们对节能技术越来越关注。 LED照明 具有节能、寿命长等优点,LED照明技术作为新型绿色照明技术,目前的应用日趋广泛。 LED 的白光照明通常是使用蓝、绿、红三原色多芯片LED模组构成,由于这种LED模组中每种 LED芯片 的老化特性不同,因此 色温 会跟着时间和温度而发生明显的变化,这就给 白光LED 的使用带来了限制。本文中分析了对白光LED模组的 驱动 模式,提出了一种新型白光LED模组驱动电路的设计的具体方案。 1 白光LED模组的驱动 对于传统光源的驱动方式而言,大都是以恒定电压的形式存在,这就使得传统光源的驱动十分简单。在线性范围内,LED的 发光强度 与其驱动电流及正向压降成

  设计 /

  A modification of the current-control circuit in a low-voltage LED system allows use of a chopped supply voltage to modulate the LED intensity. The circuit prevents inrush current to the decoupling capacitors by turning off the LEDs during intervals when the supply voltage is off. In low-voltage (24V) lighting systems

  电源线调光 /

  仿真 (张袅娜 冯雷)

  有奖直播 瑞萨新一代视觉 AI MPU 处理器 RZ/V2H:高算力、低功耗、实时控制

  超级高铁技术是一种十分新潮的交通概念,它有望以其高速、低压系统重新定义移动出行的未来。超级高铁的核心是在密封管网络中,乘客舱在磁悬 ...

  用RISC-V做GPU则不同,很多人都在尝试利用开源方式弥补GPU生态不足,同时通过开源方式为国产GPU提供开源知识产权保护。...

  Toradex推出公司首款Aquila系列模块系统(SoM),采用AM69 SoC,具有较小的外观尺寸和坚固耐用的约 400 引脚板对板连接器,面向医疗、工 ...

  音视频转换器怎样接电视将音视频转换器与电视连接的方法取决于音视频转换器和电视的接口类型。以下是一些常见的连接方法:1 HD ...

  冰箱慢慢的变成了目前很多中国家庭必备的家用电器之一。随着时下人们的不一样的需求,电冰箱的样式在多样化,功能也慢慢的变丰富。当然。电冰箱的 ...

  动力电池市场之间的竞争激烈,弗迪电池、宁德时代等表现出色 盖世汽车配置数据库

  【在线研讨会】ADI RadioVerse技术与集成DPD算法的RF收发器AD9375

  EEworld新春感恩回馈之ST新出道“高富帅”STM32F746G-DISCO 199元包邮

  让是德科技带我们一起 了解汽车电子车载系统解决方案 看视频答题赢好礼!

  TI 嵌入式处理主题直播月|报名观看直播赢好礼【低功耗WiFi MCU、Sitara AM57X平台、机器学习】

  亿佰特免费提供蓝牙,4G DTU,WiFi,lora多种模块,想玩的快来!

  站点相关:嵌入式处理器嵌入式操作系统开发相关FPGA/DSP总线与接口数据处理消费电子工业电子汽车电子其他技术存储技术综合资讯论坛电子百科