第8章3 步进电机接口.pptVIP

* 8.1.5 步进电机接口3、步进电机控制接口实例 图8.45 步进电机控制接口实例 压控振荡器 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ INTR * 8.1.5 步进电机接口3、步进电机控制接口实例 D7 D0 CLK Q0 Q1 Q2 Q3 译码 驱 动 A B C D D7～D0 AEN A9～A0 IOW 8088 CPU 74LS273 ＋24V 程序74LS273，保持100ms（10步/s），循环左移（正转）/ 循环右移（反转），再写74LS273。 微机原理及接口技术 第8章 基于总线的I/O接口设计 8.1 基于ISA总线的I/O接口设计 8.1.5 步进电机接口 * 8.1.5 步进电机接口 控制信号 → 机械动作 → 电机 交流电机 直流电机 步进电机：一步一步转动 连续转动 * 步进电机是一种用电脉冲信号进行控制，并将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的控制电机。 主要优点： 步距角和转速不受电压波动和负载变化的影响，仅与脉冲个数、脉冲频率有关。 每转一周有固定的步数，在不失步的情况下运行，其步距误差不会长期积累 → 精度高、定位准确。 适合于在数字控制的开环系统中作为驱动电机。 主要缺点： 效率低，需配适当的驱动电源。 带惯性负载的能力不强。 8.1.5 步进电机接口 1、步进电机的基本工作原理 （一）概述 * 特点 来一个脉冲，转一个步距角。 控制脉冲频率，可控制电机转速。 改变线圈的通电顺序，即可改变旋转方向。 种类：励磁式、反应式（磁阻式） 励磁式步进电机：转子上有励磁线圈。 反应式步进电机：转子上没有励磁线圈，应用广泛。 应用： 非常广泛。如：在数控机床、打印机、绘图仪、扫描仪、磁盘驱动器等设备中都得到应用。 8.1.5 步进电机接口 1、步进电机的基本工作原理 （一）概述 * 8.1.5 步进电机接口 1、步进电机的基本工作原理 （二）三相反应式步进电机的工作原理 * 1. 结构：步进机主要由定子和转子两部分构成。它们均由磁性材料构成，其上分别有六个、四个磁极 。 定子 转子 定子绕组 * 定子的六个磁极上有控制绕组，两个相对的磁极组成一相。 A B C 定子 转子 IA IB IC * 2. 工作方式 步进电机的工作方式可分为：三相单三拍、三相双三拍、三相单双六拍等。 “三相”：步进电机的相数； “单”：每次只给一相绕组通电； “双”：每次同时给二相绕组通电； “三拍”：定子控制绕组共改变三次通电方式， 完成一个循环。 * 2. 工作方式 步进电机的工作方式可分为：三相单三拍、三相单双六拍、三相双三拍等。 1）三相单三拍（1相激磁方式） ① 三相绕组联接方式：Y 型 ② 三相绕组中的通电顺序为： A 相 ? B 相 ? C 相 通电顺序也可以为： A 相 ? C 相? B 相 * ③ 工作过程 化，吸引转子，使转子的位置力图使通电相磁路的磁阻最小，使转、定子的齿对齐停止转动。 A 相通电，A 方向的磁通经转子形成闭合回路。若转子和磁场轴线方向原有一定角度，则在磁场的作用下，转子被磁 A相通电使转子1、3齿和 AA 对齐。 C A B B C A 3 4 1 2 * C A B B C A 3 4 1 2 同理，B相通电，转子2、4齿和B相轴线对齐，相对A相通电位置转30?；C相通电再转30?。 1 C 3 4 2 C A B B A * 这种工作方式，因三相绕组中每次只有一相通电，而且，一个循环周期共包括三个脉冲，所以称三相单三拍。 三相单三拍的特点： （1）齿距角：?t ＝360/Zr ＝ 90°步距角：?S ＝ ?t / 3 ＝90° （2）转子的旋转方向取决于三相线圈通电的顺序，改变通电顺序即可改变转向；转速取决于控制绕组通电方式改变的频率。 定子控制绕组每改变一次通电方式，称为一拍；此时电机转过的空间角度称为步距角。 / 3 齿数 拍数 * 2）三相双三拍（2相激磁方式） 三相绕组的通电顺序为： AB ? BC ? CA 共三拍。 AB通电 C A B B C A 3 4 1 2 BC通电 C A B B C A 3 4 1 2 * 工作方式为三相双三拍时，每通入一个电脉冲，转子也是转30?，即 ?S = 30?。 CA通电 C A B B C A 3 4 1 2 * 3）三相单双六拍（1-2相激磁方式） 三相绕组的通电顺序为： A?AB?B?BC?C?CA 共六拍。 工作过程： A相通电，转子1、3齿和A相对齐。 C A B B C A 3 4 1 2 * 所以转子转到两磁拉力平衡的位置上。相对AA 通电