步进电动机的设计(步进电机设计思路)

1. 步进电机设计思路

1.采用一个晶体管输出的plc.用y0或y1作为脉冲输出,指令可按照不同厂家的plc查指令表.2.y0或y1为脉冲信号给步进电机控制器.3.另由plc给一个信号与步进电机控制器作为方向信号.如有为正转,无信号则反转.

2. 步进电机的设计

用51单片机控制2相四线步进电机工作。

有4个按键，

k1快慢速转动速度切换；

k2正反转切换，

k3转动、停止。

快转按一下k3以每分钟转60圈左右的速度连续转动，

慢转按一下k3动一步、按下不松开步进电机一步一步连续转动松开即停，

每个功能都有红绿指示灯指示。

k4，干什么呢？

3. 步进电机设计方案

要调力矩的话就是通过驱动器来设定电流来获得不同扭矩，电流增加扭力增加，但注意在超过额定电流工作的情况下不能够工作时间长，同时注意发热。

另外，电机有个磁饱和的问题，也就是在电流增加到已经达到磁饱和的情况下，加大电流也是没有效果的。

同时，步进电机速度比较高的情况下，电机特性参数的选型要正确，电机特性不合适的话加大电流提高力矩的效果也很有限。

4. 步进电机设计思路图

1，要想知道步进电机如何移动距离与实际匹配，我们可以通过以下方法来计算分析得出来。

2，步进电机是通过与之同轴的旋转编码器来控制移动距离与实际匹配的，当步进电机旋转一圈，编码器就发出固定的脉冲数，通过控制器计算出来实际自动距离。

5. 步进电机电路设计

　　四相八线步进电机接法：F1、F2接励磁电源，H1和C1用连线连起来，H2、C2接直流电源。如果需要反转只需改换一下连线这就是：将H1和C2连起来，H2、C1接直流电源就可以了。　　　　四相八线和两相四线步进电机的区别:　　两相步进电机在定子上只有两个绕组，有四根出线，整步为1.8°，半步为0.9°。在驱动器中，只要对两相绕组电流通断和电流方向进行控制就可以了。而四相步进电机在定子上有四个绕组，有八根出线，整步为0.9°，半步为0.45°，不过驱动器中需要对四个绕组进行控制，电路相对复杂了。

6. 步进电机硬件设计

先说结论，步进电机驱动由控制电路，移动电路，固定电线圈等零件组成。步进电机驱动是电机领域重要的驱动设备之一，起做工的效率非常的快。步进电机驱动的速度直接关系到了电机做功的效率，因此，步进电机驱动的越快，机械设备运行得越快。

7. 步进电机系统设计

五倍。

转动惯量=转动半径*质量 低惯量就是电机做的比较扁长，主轴惯量小，当电机做频率高的反复运动时，惯量小，发热就小。所以低惯量的电机适合高频率的往复运动使用。但是一般力矩相对要小些。高惯量的步进电机就比较粗大，力矩大，适合大力矩的但不很快往复运动的场合。因为高速运动到停止，驱动器要产生很大的反向驱动电压来停止这个大惯量，发热就很大了。　 惯量就是刚体绕轴转动的惯性的度量，转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量。它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。（刚体是指 理想状态下的不会有任何变化的物体）,选择的时候遇到电机惯量，也是步进电机的一项重要指标。它指的是步进电机转子本身的惯量，对于电机的加减速来说相当重要。如果不能很好的匹配惯量,电机的动作会很不平稳.　　一般来说，小惯量的电机制动性能好，启动，加速停止的反应很快，高速往复性好，适合于一些轻负载，高速定位的场合,如一些直线高速定位机构。中、大惯量的电机适用大负载、平稳要求比较高的场合，如一些圆周运动机构和一些机床行业。　　如果负载比较大或是加速特性比较大，而选择了小惯量的电机，可能对电机轴损伤太大，选择应该根据负载的大小，加速度的大小，等等因素来选择，一般的选型手册上有相关的能量计算公式。　　步进电机驱动器对步进电机的响应控制，最佳值为负载惯量与电机转子惯量之比为一，最大不可超过五倍。通过机械传动装置的设计，可以使负载　　惯量与电机转子惯量之比接近一或较小。当负载惯量确实很大，机械设计不可能使负载惯量与电机转子惯量之比小于五倍时，则可使用电机转子惯量较大的电机，即所谓的大惯量电机。使用大惯量的电机

8. 步进电机控制设计汇编

可以用单片机+全集成步进电机驱动芯片来整全应用，这样比较简单，控制上很方便。

用普通的51单片机像AT89C2051或STC12C1052 + THB7128或THB6064这类芯片来组合就可以了 单片机根据输入来决定输出的脉冲数量，让步进电机驱动芯片转化成功率信号驱动步进电机。

因为是一个脉冲走一步的，所以输出的脉冲数还要考虑到细分数的问题，固定转动步数、角度的程序还是比较容易编。

像1.8度的步进电机，2细分时，转一圈就需要400个脉冲，转半圈只需要200个脉冲，转90度只需要100个脉冲，如此类推。

程序的话，固定一个适当的频率，按键触发启动定时器，然后在定时中断里取反一个IO端口做脉冲输出，再放入一个累加变量做计算，算脉冲数量，是取反两次输出一个完整的脉冲，在主程序中设定一个需要的脉冲数量来作为条件控制定时器的开启和关闭，然后循环等待条件满足如果想把控制、驱动、和步进电机都整合在一起，比较麻烦，小电机还好，大电机的干扰是个问题

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