[经验分享] 搞懂步进电机驱动

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 楼主| yorkbarney 发表于 2024-4-24 23:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

步进电机的相数是指电机内部的线圈组数,4相就有ABCD四组线圈。
按照一定的顺序对这4组线圈通电,就可以驱动步进电机旋转。
拍数是指完成一个循环的通电次数。例如按照A-B-C-D顺序完成一个循环,就称为单4拍。
相邻的两个线圈也可以同时通电,例如可以按照AB-BC-CD-DA方式通电,这种就称为双4拍。
注意,对同一个电机来说,单四拍与双四拍每拍转动的角度是相同的。
还有一种方式是单个线圈与双个线圈轮流通电,就是A-AB-B-BC-C-CD-D-DA,这样就是四相八拍,这种方式工作时每拍转动的角度是4拍的一半。

以2相4拍电机为例:
二相步电机的线圈名为A和B
二相二拍:电机线圈得电顺序度为 A->B 或者 B->A电机就会正转或者反转
二相四拍:电机线圈得电顺序为A -> AB -> B -> BA 或者B -> BA -> A -> AB

PH10011
PH20101
–––––
A0011
A-1100
B0101
B-1010

但是在实际使用中,并非用上表时序进行驱动(只是为了初学者方便理解相位变化),步进电机的实物图横剖图,如图1所示,线圈的布置顺序为:A + B + C+ A- B- C-

图1.双极性电机的单6拍驱动方式图解(注意观察转子上的那根横线)

根据励磁规律,三线圈双极步进电动机的典型驱动模式为:A + B + C+ A- B- C-。即以正电流驱动线圈A,然后从线圈A去除电流。然后以正电流驱动线圈B,然后从线圈B去除电流。然后以正电流驱动线圈C,然后从线圈C去除电流。然后用负电流驱动线圈A(通过切换导线,例如用H桥翻转极性),然后从线圈A去除电流。然后从线圈B去除电流。然后用负电流驱动线圈C(与线圈A的翻转极性相同);循环完成并重新开始。

图2.双极性电机的单6拍驱动方式图解图解

再来看个例子,双极性电机的双4拍驱动方式,如图3,

图3.双极性电机的双4拍驱动方式图解
PH11100
PH20110
–––––
A1100
A-0011
B0110
B-1001


wilhelmina2 发表于 2024-5-1 21:10 | 显示全部楼层
熟悉步进电机的细分控制技术,这可以提高步进电机的运动平滑度和精度。
bestwell 发表于 2024-5-2 13:11 | 显示全部楼层
编写单片机程序来生成控制步进电机的脉冲序列。这通常涉及到使用定时器中断或软件延时来控制脉冲的频率和数量。
uptown 发表于 2024-5-4 12:36 | 显示全部楼层
控制方式:
脉冲宽度调制(PWM):通过改变脉冲的宽度来控制电机的速度。
相电流控制:通过控制流入电机绕组的电流来调节电机性能。
loutin 发表于 2024-5-4 12:40 | 显示全部楼层
设计适合驱动步进电机的电路。这通常包括选择合适的驱动芯片(如ULN2003A或L293D),以及与门等逻辑元件来确保正确的信号传输到步进电机的相应线圈上。
jkl21 发表于 2024-5-4 12:44 | 显示全部楼层
步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械步进的电磁装置。每次电脉冲输入会使电机轴转动一个固定的角度,这种转动可以通过控制电脉冲的数量和频率来精确控制。
biechedan 发表于 2024-5-4 15:36 | 显示全部楼层
驱动器通常包含电流控制电路,以确保电机运行在最佳电流状态。
hudi008 发表于 2024-5-4 15:43 | 显示全部楼层
步进电机通常需要一个专门的驱动电路来控制电流流向和通电顺序。驱动电路可以是集成的芯片,也可以是由功率晶体管等构成的分立元件电路。
ccook11 发表于 2024-5-4 15:47 | 显示全部楼层
为了驱动和控制步进电机,我们可以使用单片机来编写相应的控制程序。首先,我们需要设计一个电路,其中包括与门、ULN2003A驱动芯片和AT89C52单片机等主要元件。ULN2003A驱动芯片的作用是将单片机输出的微弱信号放大,以驱动步进电机。
jtracy3 发表于 2024-5-4 16:32 | 显示全部楼层
单片机可以通过其I/O接口控制步进电机的驱动电路,从而实现对步进电机的精确控制。步进电机的驱动电路根据控制信号工作,这些控制信号由单片机产生
lzmm 发表于 2024-5-4 16:40 | 显示全部楼层
编写算法生成控制步进电机转动所需的脉冲序列。
10299823 发表于 2024-5-4 16:44 | 显示全部楼层
单片机则根据预设的程序生成控制步进电机所需的脉冲信号。通过编程,可以精确控制步进电机的速度、方向和步数。
uytyu 发表于 2024-5-6 08:32 | 显示全部楼层
在编写程序时,我们可以使用C语言,并包含必要的头文件。程序中需要定义步进电机的脉冲序列,以控制电机的转动方向和角度。例如,我们可以使用循环结构来生成所需的脉冲序列,并通过改变循环的次数来控制电机转动的角度。
primojones 发表于 2024-5-6 22:22 | 显示全部楼层
单片机通过编程产生控制步进电机转动的脉冲信号。这些脉冲信号的频率和数量决定了电机的转速和转动角度。
weifeng90 发表于 2024-5-6 23:32 来自手机 | 显示全部楼层
步进电机控制相对于BLDC更简单些
mattlincoln 发表于 2024-5-7 13:16 | 显示全部楼层
单片机还可以通过编程实现更复杂的控制策略,如加速度控制、减速控制、位置控制等。这些控制策略可以使步进电机更加准确地执行所需的动作,提高整个系统的性能和可靠性。
macpherson 发表于 2024-5-8 22:28 | 显示全部楼层
学习如何实现整步和半步的驱动方式,这对于精确控制步进电机的运动非常关键。
51xlf 发表于 2024-5-9 11:07 | 显示全部楼层
可能需要使用编码器等传感器来提供步进电机的位置反馈,以实现闭环控制。
kmzuaz 发表于 2024-5-9 13:26 | 显示全部楼层
步进电机在使用时不需要额外的反馈,因为除非发生失步,否则每次转动时的角度是已知的。这意味着我们可以精确地控制电机运动的位置。然而,步进电机的转速不能过高,否则会导致失步现象,即转子无法跟上磁场的旋转速度。
i1mcu 发表于 2024-5-9 16:01 | 显示全部楼层
步进电机广泛应用于各种行业中,包括实验室自动化、半导体处理、3D打印和4K监控摄像头等高端应用。这些应用通常要求高精度的位置控制和无需额外变速箱的驱动系统,步进电机正好满足了这些需求。
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