《情境六电机模块》PPT课件.ppt

微控制器系统设计与应用 徐州建筑职业技术学院 刘燎原 徐州建筑职业技术学院 直流电机 步进电机 PROTEUS仿真 PROTEUS仿真 徐州建筑职业技术学院 情境六电机项目一步进电机 1 学习步进电机 徐州建筑职业技术学院 在工业控制系统中 通常要控制机械部件的平移和转动 这些机械部件的驱动大部分都采用交流电机 直流电机 步进电机 在这三种电机中 步进电机最适合数字控制 因此在数控机床 家用电器 精密仪器中得到广泛应用 徐州建筑职业技术学院 一 概述一般电机 直流电机 都是连续运转的 而步进电机却是一步一步地转动 故称之为步进电机 每当步进电机的驱动器接收到一个驱动脉冲后 步进电机将会按照设定的方向转动一个固定的角度 所以说步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构 可以通过控制脉冲个数来控制角位移量 从而达到准确定位的目的 可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度 从而达调速的目的 因此在需要准确定位或调速控制时均可考虑使用步进电机 步进电机的这些特性非常适合单片机控制 控制信号由单片机产生 步进电机则根据控制信号来动作 徐州建筑职业技术学院 二 步进电机的工作原理 步进电动机构造 由转子 转子铁芯 永磁体 转轴 滚珠轴承 定子 绕组 定子铁芯 前后端盖等组成 徐州建筑职业技术学院 步进电机按相数 线圈个数 分为单相 双相 多相 以3相为例 定子的通电方式称为励磁方式 1 1相励磁方式A相通电 B相通电 C相通电 当脉冲一个一个发来时 如果按A B C A 的顺序通电 则电机转子便按逆时针转动 这种通电方式成为1相励磁方式 如果按A C B A 的顺序通电 则电机转子便按逆时针转动2 2相励磁方式顺时针轮回AB BC CA AB逆时针轮回BA AC CB BA 徐州建筑职业技术学院 3 1 2相励磁方式当脉冲一个一个发来时 如果按A A B B B C C C A 的顺序通电 则电机转子便按顺时针转动 这种通电方式成为1 2相励磁方式 顺时针轮回A AB B BC C CA A逆时针轮回A AC C CB B BA A 徐州建筑职业技术学院 三 步进电动机主要参数1 步进电机的相数 是指电机内部的线圈组数 目前常用的有两相 三相 五相步进电机 2 拍数 完成一个磁场周期性变化所需脉冲数 用m表示 或指电机转过一个齿距角所需脉冲数 3 步距角 对应一个脉冲信号 电机转子转过的角位移 4 电压 5VDC 12VDC5 减速比 减速电机 内部转子 外部转轴例如减速比为1 64 是指内部转子转64圈 外部转1圈 例如上图为28BYJ48型5线四相八拍步进电机 徐州建筑职业技术学院 5线四相八拍 相序表如下 P1 3210拍数DCBA 脉冲 p1对应值10001012001103300100240110065010004611000C710000881001095线 5根线 1根 红色 为电源线 其他4根分别为A B C D 和单片机的I O口相连每给一个脉冲 电机内部的转子转一个角度 步距角5 625 当给8个脉冲 电机内部转子转一齿距 8 5 625 45 如果内部转子要转一圈 需要转360 45 8个齿距 正转 反转 徐州建筑职业技术学院 Unsignedcharcodezz 01 03 02 06 04 c0 80 90 Unsignedcharcodefz 90 80 c0 04 06 02 03 01 for i 0 i 8 i for j 0 j 8 j P1 zz j delay 内部转子转1圈 徐州建筑职业技术学院 四 步进电机的驱动步进驱动器 是一种能使步进电机运转的功率放大器 能把控制器发来的脉冲信号转化为步进电机的角位移 电机的转速与脉冲频率成正比 所以控制脉冲频率可以精确调速 控制脉冲数就可以精确定位 徐州建筑职业技术学院 ULN2003 反相驱动芯片 高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品 具有电流增益高 大于1000 工作电压高 大于50V 温度范围宽 带负载能力强 输出电流大于500mA 等特点 适应于