功率放大等组成的控制系统,其方框图如下脉冲信号的产生脉冲信号般由单片机或产生,般脉冲信号的占空比为左右,电机转速越高,占空比则越大。
信号分配感应子式步进电机以二四相电机为主,二相电机工作方式有二相四拍和二相八拍二种,具体分配如下二相四拍为,步距角为.度二相八拍为,步距角为.度。
四相电机工作方式也有二种,四相四拍为,步距角为.度四相八拍为,步距角为.度。
功率放大功率放大是驱动系统最为重要的部分。
步进电机在定转速下的转矩取决于它的动态平均电流而非静态电流而样本上的电流均为静态电流。
平均电流越大电机力矩越大,要达到平均电流大这就需要驱动系统尽量克服电机的反电势。
因而不同的场合采取不同的的驱动方式,到目前为止,驱动方式般有以下几种恒压恒压串电阻高低压驱动恒流细分数等。
细分驱动器在步进电机步距角不能满足使用的条件下,可采用细分驱动器来驱动步进电机,细分驱动器的原理是通过改变相邻,电流的大小,以改变合成磁场的夹角来控制步进电机运转的,如下图示。
步进电机的应用步进电机的选择步进电机有步距角涉及到相数静转矩及电流三大要素组成。
旦三大要素确定,步进电机的型号便确定下来了。
步距角的选择电机的步距角取决于负载精度的要求,将负载的最小分辨率当量换算到电机轴上,每个当量电机应走多少角度包括减速。
电机的步距角应等于或小于此角度。
目前市场上步进电机的步距角般有.度.度五相电机.度.度二四相电机.度度三相电机等。
静力矩的选择步进电机的动态力矩下子很难确定,我们往往先确定电机的静力矩。
静力矩选择的依据是电机工作的负载,而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。
单的惯性负载和单的摩擦负载是不存在的。
直接起动时般由低速时二种负载均要考虑,加速起动时主要考虑惯性负载,恒速运行进只要考虑摩擦负载。
般情况下,静力矩应为摩擦负载的倍内好,静力矩旦选定,电机的机座及长度便能确定下来几何尺寸电流的选择静力矩样的电机,由于电流参数不同,其运行特性差别很大,可依据矩频特性曲线图,判断电机的电流参考驱动电源及驱动电压综上所述选择电机般应遵循以下步骤力矩与功率换算步进电机般在较大范围内调速使用其功率是变化的,般只用力矩来衡量,力矩与功率换算如下••其为功率单位为瓦,为每秒角速度,单位为弧度,为每分钟转速,为力矩单位为牛顿•米半步工作其中为每秒脉冲数简称二应用中的注意点步进电机在.度间通过减速装置在此间工作,工作效率高,噪音低。
因此步进电机般应在低速场合使用。
步进电机在整步状态时整振动比较大,所以步进电机最好不要使用整步状态。
值得注意的是只有标称为电压的电机使用外,其他电机的电压值并不是驱动电压伏值,可根据驱动器选择驱动电压建议采用直流,采用直流,采用高于直流,当然伏的电压除恒压驱动外也可以采用其他驱动电源,不过要考虑温升。
转动惯量大的负载应选择大机座号电机。
电机在较高速或大惯量负载时,般不在工作速度起动,而采用逐渐升频提速,可使电机不失步,二可以减少噪音同时可以提高停止的定位精度。
高精度时,应通过机械减速提高电机速度,或采用高细分数的驱动器来解决,也可以采用相电机,不过其整个系统的价格较贵电机不应在振动区内工作,如若必须可通过改变电压电流或加些阻尼的解决。
电机在.度以下工作,应采用小电流大电感低电压来驱动。
应遵循先选电机后选驱动的原则。
控制系统的程序运行图控制系统原理图图是控制系统的原理接线图,图中输出的脉冲作为步进电机的时钟脉冲,经驱动器产生节拍脉冲,控制步进电机运转。
同时接至的输入接点,并经送至内部的。
计数的脉冲数,当达到预定值时发生中断,使的脉冲频率切换至下参数,从而实现较准确的位置控制。
实现这控制的梯形图见图图控制梯形图控制系统的运行程序第句是将和清零,即为进行计数做准备第二句第五句是建立参数表,参数存放在以为首地址的数据寄存器区最后句是启动指令,执行到这句则从开始取出设定的参数并完成相应的控制要求。
由第句可知第个参数是,是方式的特征值,由此规定了输出方式。
第二个参数是,对应脉冲频率为,于是发出频率为的脉冲。
第三个参数是,即按此频率发个脉冲后则切换到下个频率。
而下个频率即最后个参数是,所以当执行到这步时脉冲停止,于是电机停转。
故当运行此程序时即可使步进电机按照规定的速度预定的转数驱动控制对象,使之达到预定位置后自动停止。
.电磁铁的选择和控制电磁铁的选择该套系统所采用的牵引电磁铁为系列,适用于交流赫兹电压至伏的控制线路中,作为机械设备及自动化系统的各种操作机构的远距离控制之用,其中额定吸力有等,但是额定吸力越大,相应的电磁铁的体积越大,占用的空间越大,不利于装配及整体布置。
电磁铁的选用不仅决定于复位弹簧的选择类型,也取决于其所控制的机构所要实现的功能。
对于送种机构,电磁铁牵引活塞杆只是将种子输送到射水腔内,阻力并不很大,电磁铁选用.型。
电磁铁的控制电磁铁的驱动电压为,电路无法直接提供驱动电源,需要另外加继电器作为驱动开关。
继电器选用型其额定工作电压,可以在的电压条件下工作。
继电器采用电压驱动,通过单片机的指令来控制继电器的开合,继而控制电磁铁的吸合。
其控制原理如图中所示。
.的选择及控制可编程控制器,简称,是世纪年代美国数字设备公司为美国通用公司