步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號,它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(及步進角)??梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達到調(diào)速的目的。
步進電機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下,通過單片機或是計算機等發(fā)送控制命令給電機驅(qū)動器,電機驅(qū)動器將控制命令轉(zhuǎn)化為驅(qū)動信號給執(zhí)行電機。
步進驅(qū)動控制面板的右側(cè)為面板和步進電機面板的接口,包含步進電機的驅(qū)動信號,左側(cè)為與運動控制器的接口,包含方向和脈沖等控制信號接口。
+a,-a, +b,-b,ac,bc信號為步進電機的電源線,用于驅(qū)動電機的運動。
+5v,pul+,dir+為與控制器相連的控制信號。
其含義為:
+5v為電源。
pul+為脈沖信號,用于位置模式下的電機控制。
dir+為方向信號,用于位置模式下的電機控制。
步進電機結(jié)構(gòu)如下,單極性 (unipolar) 和雙極性 (bipolar) 是步進電機最常采用的兩種驅(qū)動架構(gòu)。單極性驅(qū)動電路使用四顆晶體管來驅(qū)動步進電機的兩組相位,電機包含兩組帶有中間抽頭的線圈,整個電機共有六條線與外界連接。這類電機有時又稱為四相電機或應是雙相位六線式步進電機。六線式步進電機雖又稱為單極性步進電機,實際上卻能同時使用單極性或雙極性驅(qū)動電路。
單極半步運行的原理如下,通過驅(qū)動器控制電機線路,在相應的位置產(chǎn)生如下的磁場,驅(qū)動電機一步一步的運動。
步進電機一般用于開環(huán)伺服系統(tǒng),由于沒有位置反饋環(huán)節(jié),固位置控制的精度由步進電機和進給絲杠等等來決定。雖檔次低,但是結(jié)構(gòu)簡單價格較低。在要求不高的場合仍有廣泛應用。在數(shù)控機床領(lǐng)域中大功率的步進電機一般用在進給運動(工作臺)控制上,但是就控制性能來說其特性不如交流伺服電機。振動、噪音也比較大。尤其是在過載情況下,步進電機會產(chǎn)生失步,嚴重影響加工精度,但其便宜的價格,方便使用的特點,在工業(yè)中的達廣泛的應用。