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一粒金砂(中级)

步进电机控制

     这里介绍的是一个非常简单的步进电机的动作控制,并且适合没有使用过步进电机的朋友们。在使用步进电机中会遇到很多问题,按照这个步骤可以让你轻松地自己动手实现步进电机的控制。


工具/原料
要想实现步进电机的控制首先有具备如下器材:
1、步进电机
2、步进电机驱动器
3、控制器
4、开关电源
5、感应开关
方法/步骤
正确选择器材:


1、选择步进电机:根据需要的力矩、转速等数据选择合适的步进电机,步进电机要选择合适的工作电压,通常选择直流24V比较合适,容易与控制器共用一个开关电源。


2、步进电机驱动器:步进电机驱动器一定要和步进电机配套使用,因此在购买步进电机的时候,最好同时配套好驱动器,减少以后的麻烦,步进电机驱动器应该具有脉冲+方向控制方式。


3、控制器:可以选择表控TPC8-8TD的控制器,为什么选择这个控制器呢,因为这个控制器使用很方便,使用比较普遍,资料也比较全。采用表格设置方式,不用编程,一般人员也可以使用,可以显著加快开发进度,减少不必要的麻烦。接线也非常简单,可以参考接线原理图接线,应该比较顺利。


4、开关电源:记住我说的经验,步进电机的电源尽量使用开关电源,这是一种以开关方式工作的稳压电源,是将交流220V变为直流电压的专门用来做工业控制的电源。抗干扰能力强,允许输入电源的波动范围宽。可以供步进电机和控制器使用,尽量选择输出是直流24V的开关电源,电流大小根据负载大小来选择,电流是全部负载电流的和,留有一定余量。例如:步进电机是3A的,控制负载电流2A,开关电源选6A至8A的,功率大约是150瓦至200瓦之间。


6、使用步进电机一般至少需要一个感应开关,原点、定位、限位等动作控制,根据实际需要来选择感应开关的数量。感应开关有磁性开关、接近开关、光电开关、激光开关等等,完全根据需要来选择。可以根据安装位置,检测距离、尺寸大小、精度高低等等因素来考虑最为合适的类型。感应开关的供电电压直流24V的NPN常开的。可以很方便地与表控的输入端配合。


初步调试:(在电脑前进行)


1、在电脑前进行初步调试,是调试的捷径,可是调试工作方便、快捷、顺利。


2、将控制器接好电源,数据线插到电脑USB插口,另一端插到控制器下载接口。


3、安装表控的功能设置表,只需1分钟即可。


4、试验连接情况:打开开关电源,点击功能设置表的“连接”按钮,连接成功后点击”下载“按钮,此时下载空表格成功,前期准备工作就绪。


5、按照表控的说明书或设置示例中的设置示例,在功能设置表上设置最简单的示例,可以从一行开始,一行的设置转眼就成功了,会增强你的信心。初步调试可以观察表控面板上的输出指示灯,指示灯与实际工作完全对应,每路输出都要一个指示灯,指示灯亮代表有输出,指示灯灭代表输出关闭。


6、观察指示灯完成初步的动作调试,关闭电源后进行步进电机接驱动器的接线,参考厂家接线图接好步进电机,控制器脉冲输出端和方向输出端接驱动器的信号输入低端,控制器的5V输出端接步进电机驱动器输入信号的高端。接好驱动器的电源接线。


7、设置驱动器的细分,很多初学者不知道设置细分。应该重视这个步骤,调试时可以将细分设置在适中。相同脉冲输出频率,细分越大转速越慢,细分越小转速越高。细分先大概放一个适中位置,现在首要的是先让电机能够转起来,以后再根据实际情况细调细分。


8、检查接线,确认接线无误后打开开关电源,运行刚才调试的程序,如果步进电机转到了给你带来惊喜,改变方向输出端的状态,电机可以反转。证明步进电机接线正确,功能设置正常。


现场调试:


1、完成电脑前的初步调试后,就可以到现场设备接线,然后进行联合调试。


2、调试时要注意设备安全和人身安全。


3、传动部分、细分、电机速度要根据实际要求来确定和调试,转速、细分、力矩都要兼顾、合理。


步进电机相关知识:


1、脉冲个数的设置:


       控制步进电机可以用脉冲个数来控制运行的尺寸或角度,步进电机每转一圈需要的脉冲个数是固定的,例如:步距角1.8°的每圈的脉冲数是1.8°X 360°=200个脉冲,因此设置脉冲个数为200则步进电机正好转一圈。


2、细分相关:


       在实际使用中需要设置步进电机驱动器的细分数,细分为1脉冲数不变,如果选用细分数为10,则要将所需的脉冲数乘以10倍。例如:1.8步距角的要用200X10倍=2000个脉冲。因此,细分为10时步进电机转一圈需要2000个脉冲。选择合适的细分有利于改善步进电机运行时的振动和噪音,使运行更平稳,扭矩性能更好,控制精度相对提高。


相关数据及计算:


1、丝杠的螺距是指:丝杠每两个丝之间的距离,如,螺距为5mm。


2、电机的步进角是指:一个脉冲驱使步进电机转动的角度,如,步进角为1.8度的电机,转一圈就要:360度×1.8度=200个脉冲。


3、驱动器的细分是指:把步进角再分割成N等分,如,8细分就是把1.8度的步进角再分成8分,细分后电机每一步进就是1.8度÷8细分=0.225度,转一圈就要:


360度÷0.225度=1600个脉冲。


4、电机参数是指:每一步进所走的长度,螺距为5mm的丝杠每转一圈走5mm,每一步进就是5mm÷1600脉冲=0.003125mm(步进)。


5、脉冲当量:每走1mm所要的脉冲数,用1mm除以电机参数就是脉冲当量。


如:1mm÷0.003125mm=320个脉冲(步进)。


6、实际长度计算:例如,运行长度100mm,计算:100mmX320个脉冲=32000个脉冲。


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欢迎大家来到电机驱动控制技术天地,一起在EEworld交流、学习。


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一粒金砂(初级)

新人想搞步进电机控制,不知从何入手,求指点一二


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一粒金砂(中级)

TMC5130/5160集成了控制和驱动 只需要5,6条指令就可以控制步进电机速度或位置控制


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