1 步進電機 步進電動機是純粹的數字控制電動機,它將電脈沖信號轉變為角位移,即給一個脈沖,步進電機就轉一個角度,因此非常合適單片機控制,在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數,而不受負載變化的影響,電機則轉過一個步距角,同時步進電機只有周期性的無累積誤差,精度高。 ) y9 O+ [; W# O6 u" U H5 X/ b
步進電動機有如下特點：
8 ?4 `5 A0 G8 ?2 _3 v$ `* M1）步進電動機的角位移與輸入脈沖數嚴格成正比。因此,當它轉一圈后,沒有累計誤差,具有良好的跟隨性。 7 ?( I% u- f* ]" H- ~
2）由步進電動機與驅動電路組成的開環數控系統,既簡單、廉價,又非常可靠,同時,它也可以與角度反饋環節組成高性能的閉環數控系統。 ( j' B) r) b% X- ]6 i3 b
3）步進電動機的動態響應快,易于啟停、正反轉及變速。 " @ s" W2 i( _- {
4）速度可在相當寬的范圍內平穩調整,低速下仍能獲得較大轉距,因此一般可以不用減速器而直接驅動負載。
- {. g3 o; T m9 J; h1 k9 }; D/ j; X5）步進電機只能通過脈沖電源供電才能運行,不能直接使用交流電源和直流電源。
. W" m( z: o6 t5 B8 j+ c4 o5 W6）步進電機存在振蕩和失步現象,必須對控制系統和機械負載采取相應措施。
l+ i8 }- \ W" s6 Q ]+ r g0 f步進電機具有和機械結構簡單的優點,圖1是四相六線制步進電機原理圖,這類步進電機既可作為四相電機使用,也可以做為兩相電機使用,使用靈活,因此應用廣泛。
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步進電機有兩種工作方式：整步方式和半步方式。以步進角1.8度四相混合式步進電機為例,在整步方式下,步進電機每接收一個脈沖,旋轉1.8度,旋轉一周,則需要200個脈沖,在半步方式下,步進電機每接收一個脈沖,旋轉0.9度,旋轉一周,則需要400個脈沖。控制步進電機旋轉必須按一定時序對步進電機引線輸入脈沖,以上述四相六線制步進電機為例,其半步工作方式和整步工作方式的控制時序如表1和表2所列。 " G1 h4 A0 J- v2 D' |
步進電機在低頻工作時,會有振動大、噪聲大的缺點。如果使用細分方式,就能很好的解決這個問題,步進電機的細分控制,從本質上講是通過對步進電機勵磁繞組中電流的控制,使步進電機內部的合成磁場為均勻的圓形旋轉磁場,從而實現步進電機步距角的細分,一般情況下,合成磁場矢量的幅值決定了步進電機旋轉力矩的大小,相鄰兩合成磁場矢量之間的夾角大小決定了步距角的大小,步進電機半步工作方式就蘊涵了細分的工作原理。 / i2 y9 Y6 b" C% ~% Z% f. w+ k- |3 L實現細分方式有多種方法,最常用的是脈寬調制式斬波驅動方式,大多數專用的步進電機驅動芯片都采用這種驅動方式,TA8435就是其中一種芯片。 + C1 j D6 c. F2 基于TA8435H芯片的步進電機細分方式 B( w5 t8 X' t8 K2.1 TA8435芯片特點 + `. d6 k4 Y+ x7 e, [1 \9 |TA8435是東芝公司生產的單片正弦細分二相步進電機驅動專用芯片,該芯片具有以下特點： $ f6 \$ Z6 a% N p( L# w) f) r: |1）工作電壓范圍寬（10－40V）; 8 c. X, O$ z" Z+ A F2）輸出電流可達1.5A（平均）和2.5A（峰值）; d/ y& k, p) E# R3）具有整步、半步、1/4細分、1/8細分運行方式可供選擇; 8 [& L+ k' Z# Q% |. q4）采用脈寬調試式斬波驅動方式;
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