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可编程步进电机驱动器(步进电机驱动器参数设置)

可编程步进电机驱动器

可编程步进电机驱动器是一种先进的电机驱动装置,它通过可编程的参数设置,实现对步进电机的精确控制。在现代工业自动化领域,步进电机的应用越来越广泛,了解步进电机驱动器的参数设置非常重要。

步进电机驱动器的参数设置包括步进角度、加速度和减速度等。步进角度是指步进电机每次运动时转动的角度,一般可设置为1.8°或0.9°。较小的步进角度可以实现更加精确的控制。加速度和减速度是步进电机启动和停止时的变化率,设置合适的加速度和减速度可以保证步进电机的平稳运行。

步进电机驱动器还可以设置步进电机的最大速度和最大电流。最大速度是步进电机在理想条件下可以达到的最大转速,最大电流是步进电机在运行时所消耗的最大电流。合理设置最大速度和最大电流可以同时满足步进电机的运行速度和电流需求。

步进电机驱动器还可以设置步进电机的细分数。细分数是指步进电机驱动器将每个步进角度细分为的小步进数。较大的细分数可以实现更加精确的定位控制。细分数过大会增加电机驱动器的计算负担,因此需要在满足控制精度的前提下进行适当的调整。

可编程步进电机驱动器的参数设置对步进电机的控制非常重要。通过合理设置步进角度、加速度、减速度、最大速度、最大电流和细分数等参数,可以实现对步进电机的精确控制,满足工业自动化领域对步进电机的高效运行需求。

可编程步进电机驱动器(步进电机驱动器参数设置)

可编程序控制器(PLC)控制脉冲的数量和频率以及电机各相绕组的功率顺序,控制步进电机的旋转。通常电动机的转子是永磁体。当电流流过定子绕组时,定子绕组产生矢量磁场。磁场将驱动转子旋转一个角度,使转子的一对磁场的方向与定子的方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度时。转子也随磁场旋转一个角度。每次输入电脉冲时,电机旋转一个角度前进一步。其输出角位移与输入脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电和电机反转的顺序。因此可以通过控制电机各相绕组的脉冲数、频率和功率序列来控制步进电机的旋转。

步进电机控制技术发展概况:

在微电子技术特别是计算机技术发展之前,控制器脉冲信号发生器是完全由硬件实现的。控制系统采用独立的元件或集成电路构成控制回路。它不仅调试和安装复杂,而且需要消耗大量的组件。一旦最终确定,如果要改变控制方案,就必须重新设计电路。这就需要为不同的电机开发不同的驱动器。开发难度大,成本高,控制难度大,限制了步进电机的推广。由于步进电机是将电脉冲转化为离散机械运动的装置,具有良好的数据控制特性,计算机成为步进电机理想的驱动源。随着微电子技术和计算机技术的发展,软硬件结合已成为主流。也就是说,控制脉冲由程序产生,驱动硬件电路。单片机通过软件控制步进电机,更好地发挥了步进电机的潜力。利用单片机控制步进电机已成为必然趋势,也顺应了数字化时代的潮流。

参考资料来源:

百度百科-可编程逻辑控制器百度百科-步进电机

步进电机驱动器说明书

步进电机驱动器上的开关有D1、D2、D4-D6,其设置方法分别如下:1、D1设置驱动程序发送脉冲的方式。 如果步进电机驱动器未发送脉冲来控制电机本身,则D1设置为OFF。 如果步进电机驱动器自身发出脉冲,则将D1设置为ON。2、D2设置也是驱动程序发出脉冲的方式,但条件是D2设置仅在D1设置为OFF时才生效。3、D4-D6设置步进电机的工作细分数,即步进电机旋转一圈所需的脉冲数。 细分越大,精度越高,但是产生误差越容易。步进电机驱动器的工作原理:步进电机驱动器的原理由单极性直流电源供电。只要步进电动机的相绕组在适当的时机通电,步进电动机就可以逐步旋转。步进电机不能直接连接到工频交流或直流电源,而必须使用特殊的驱动器。如图所示,它由脉冲发生控制单元,电源驱动单元和保护单元组成。驱动单元必须直接与驱动器耦合,并且也可以理解为微计算机控制器的电源接口。工作频率由高压UH供电,以增加导电相绕组的电流前沿,并且在通过该前沿之后,使用低压UL来维持绕组的电流。这种效果还改善了驱动器的高频性能,并消除了对串联电阻Rs的需求,从而消除了额外的损耗。

步进电机驱动器参数设置

【设置步进马达驱动器的细分参数】

1、设置步进驱动器的细分数,通常细分数越高,控制分辨率越高。但细分数太高则影响到最大进给速度。对于模具机用户可考虑脉冲当量为0.001mm/P(此时最大进给速度为9600mm/min)或者0.0005mm/P(此时最大进给速度为4800mm/min);对于精度要求不高的用户,脉冲当量可设置的大一些,如0.002mm/P(此时最大进给速度为19200mm/min)或0.005mm/P(此时最大进给速度为48000mm/min)。对于两相步进电机,脉冲当量计算方法如下:脉冲当量=丝杠螺距÷细分数÷200。

2、起跳速度:该参数对应步进电机的起跳频率。所谓起跳频率是步进电机不经过加速,能够直接启动工作的最高频率。合理地选取该参数能够提高加工效率,并且能避开步进电机运动特性不好的低速段;但是如果该参数选取大了,就会造成闷车,所以一定要留有余量。在电机的出厂参数中,一般包含起跳频率参数。但是在机床装配好后,该值可能发生变化,一般要下降,特别是在做带负载运动时。该设定参数最好是在参考电机出厂参数后,再实际测量决定。

3、单轴加速度:用以描述单个进给轴的加减速能力,单位是毫米/秒平方。这个指标由机床的物理特性决定,如运动部分的质量、进给电机的扭矩、阻力、切削负载等。这个值越大,在运动过程中花在加减速过程中的时间越小,效率越高。通常,对于步进电机,该值在100 ~ 500之间,对于伺服电机系统,可以设置在400 ~ 1200之间。在设置过程中,开始设置小一点,运行一段时间,重复做各种典型运动,注意观察,如果没有异常情况,然后逐步增加。如果发现异常情况,则降低该值,并留50%~100%的保险余量。

4、弯道加速度:用以描述多个进给轴联动时的加减速能力,单位是毫米/秒平方。它决定了机床在做圆弧运动时的最高速度。这个值越大,机床在做圆弧运动时的最大允许速度越大。通常,对于步进电机系统组成的机床,该值在400~1000之间,对于伺服电机系统,可以设置在1000 ~ 5000之间。如果是重型机床,该值要小一些。在设置过程中,开始设置小一点,运行一段时间,重复做各种典型联动运动,注意观察,如果没有异常情况,然后逐步增加。如果发现异常情况,则降低该值,并留50%~100%的保险余量。

通常考虑到步进电机的驱动能力、机械装配的摩擦、机械部件的承受能力,可以在厂商参数中修改各个轴的最大速度,对机床用户实际使用时的三个轴最大速度予以限制,。

5、根据三个轴零点传感器的安装位置,设置厂商参数中的回机械原点参数。当设置正确后,可运行“操作”菜单中的“回机械原点”。先单轴回,如果运动方向正确则继续回,否则需停止,重新设置设置厂商参数中的回机械原点方向,直至所有轴都可回机械原点。

6、设置自动加油参数(设置得小一些,如5秒加一次油),观察自动加油是否正确,如果正确,则将自动加油参数设置到实际需要的参数。

7、校验电子齿轮和脉冲当量的设定值是否匹配。可以在机床的任意一根轴上做个标记,在软件中把该点坐标设为工作零点,用直接输入指令、点动或手轮等工作方式使该轴走固定距离,用游标卡尺测量实际距离与软件中坐标显示距离是否相附。

8、测定有无丢脉冲。可以用直观的方法:用一把尖刀在工件毛坯上点一个点,把该点设为工作原点,抬高Z轴,然后把Z轴坐标设为0;反复使机床运动,比如空刀跑一个典型的加工程序(最好包含三轴联动),可在加工中暂停或停止,然后回工件原点,缓慢下降Z轴,看刀尖与毛坯上的点是否吻合。如有偏差,请检查步进驱动器接收脉冲信号的类型,检查端子板与驱动器间接线是否有误。如果还出现闷车或丢步,调整加速度等参数。

步进电机不用驱动器可以转吗

步进电机必须加驱动器采用使用,只是驱动器可以简单也可以复杂,性能方面有些差异,最简单的可以用单片机直接驱动小步进电机,对于大的步进电机如57、86电机,则需要复杂一点的驱动器,现在步进电机控制都在找全数字式控制方式发展,如EZM552是国内最早推出的全数字式步进驱动,在中低速性能方面接近伺服系统。

步进电机驱动器原理

步进电机驱动器的原理,采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电,就能使步进电机步进转动。图1是该四相反应式步进电机工作原理示意图。

四相步进电机步进示意图 开始时,开关SB接通电源,SA、SC、SD断开,B相磁极和转子0、3号齿对齐,转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿,2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。 当开关SC接通电源,SB、SA、SD断开时,由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用,使转子转动,1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿,2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。依次类推,A、B、C、D四相绕组轮流供电,则转子会沿着A、B、C、D方向转动。

四相步进电机按照通电顺序的不同,可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等,但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半,八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。

单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2.a、b、c所示。

驱动器相当于开关的组合单元。通过上位机的脉冲信号有顺序给电机相序通电使电机转动。

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