步进电动机转速控制系统应用

发布于：2015-07-22 22:12:22 来自：电气工程/供配电技术 [复制转发]

步进电动机的内部结构，掌握步进电动机工作原理，熟悉并掌握定时器8253在步进电动机转速控制系统中的应用。

步进电动机及其控制规律

步进电动机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号时，它就驱动步进电动机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角，’)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，达到准确定位的目的;同时，可以通过控制脉冲频率来控制电动机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

比较常用的步进电动机包括反应式步进电动机(VR)、永磁式步进电动机(PM),混合式步进电动机(HB)和四相式步进电动机等。

1)反应式步进电动机。一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.50，但噪声和振动都很大。它的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。

2)永磁式步进电动机。一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5。或150.

3)棍合式步进电动机混合了永磁式和反应式的优点，它又分为两相和五相:两相步进角一般为1.80，而五相步进角一般为0.72*，这种步进电动机应用最为广泛。

4)四相反应式步进电动机:四相步进电动机为本课程实验设备上配置的步进电动机类

控制系统

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采用步进电机作为速度执行元件，高速运行时如果起动太快容易引起电机丢步，若停止太快，由于惯性作用可能会出现过冲现象，给控制系统带来误差，所以高速运行时一般需要经过起动、加速、恒速运行、减速、停止这样一个完整的过程。难以确定的是步进电机的加速度和减速度。计算机控制的加速过程能否成功，取决于加速脉冲的增加速率是否合适。研制的一个计算机智能检测系统中使用了三台步进电机，X轴驱动，y轴驱动、速度信号源。下位机采用8098单片机，通过分析和反复调试实验，总结出了一个较为通用的电机控制程序。在8098内部RAM开辟一块存储区依次存放。

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