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三菱plc控制步进电机转动角度?

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一、三菱plc控制步进电机转动角度?

三菱PLC(可编程逻辑控制器)可以用来控制步进电机转动角度。步进电机是一种用来实现精确转动的电机,可以通过按照特定的步进角度来旋转。通过PLC控制,可以实现对步进电机的准确控制。

使用三菱PLC控制步进电机的工作过程如下:

首先,需要将PLC与步进电机进行连接,通常通过数字输入和输出模块来实现。接下来,需要在PLC中编写程序来控制步进电机的转动角度。

在编写程序时,常用的指令包括脉冲输出指令和延时指令。脉冲输出指令用于向步进电机发送脉冲信号,控制其转动角度。延时指令则用于控制转动的速度和间隔时间。

具体操作时,可以设定一个目标角度,然后根据设定的目标角度,计算步进电机需要输出的脉冲数量。通过设置一个计数器来记录已经输出的脉冲数量,当计数器的值达到目标脉冲数量时,停止发送脉冲信号,完成对步进电机的控制。

此外,还可以通过设置延时指令来控制脉冲信号的频率和间隔时间,从而控制步进电机的转动速度。

总结起来,通过三菱PLC控制步进电机的转动角度的步骤为:连接PLC与步进电机,编写控制程序,包括脉冲输出指令和延时指令,设定目标角度并计算脉冲数量,通过计数器记录脉冲数量并停止发送脉冲信号,通过延时指令控制转动速度。

二、步进电机最小转动角度?

答:步进电机最小转动角度是,90度。如卷边机。

三、如何控制步进电机?

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的一种控制电机。在未超载的情况下,步进电机的转速、停止的位置只取决于输入脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响。也就是说给步进电机使加一个脉冲信号,电机就会转过一个步距角。所以,步进电机是一种线性控制器件,而且步进电机只有周期性的误差而没有累积误差。这样在速度、位置等控制领域,采用步进电机可以使控制变的非常简单。

步进电机有三种类型:永磁式(PM) ,反应式(VR)和混合式(HB)。

永磁式一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度 或15度;

反应式一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大,已被逐渐淘汰;

混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相:两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。

虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能象普通的直流电机,交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此使用步进电机要涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。

四、步进电机?如何控制?

本文将为您介绍步进电机的基础知识,包括其工作原理、构造、控制方法、用途、类型及其优缺点。

步进电机基础知识

步进电机是一种通过步进(即以固定的角度移动)方式使轴旋转的电机。其内部构造使它无需传感器,通过简单的步数计算即可获知轴的确切角位置。这种特性使它适用于多种应用。

步进电机工作原理

与所有电机一样,步进电机也包括固定部分(定子)和活动部分(转子)。定子上有缠绕了线圈的齿轮状突起,而转子为 永磁体或可变磁阻铁芯。稍后我们将更深入地介绍不同的转子结构。图1显示的电机截面图,其转子为可变磁阻铁芯。

图1: 步进电机截面图

步进电机的基本工作原理为:给一个或多个定子相位通电,线圈中通过的电流会产生磁场,而转子会与该磁场对齐;依次给不同的相位施加电压,转子将旋转特定的角度并最终到达需要的位置。图2显示了其工作原理。首先,线圈A通电并产生磁场,转子与该磁场对齐;线圈B通电后,转子顺时针旋转60°以与新的磁场对齐;线圈C通电后也会出现同样的情况。下图中定子小齿的颜色指示出定子绕组产生的磁场方向。

图2: 步进电机的步进

步进电机的类型与构造

步进电机的性能(无论是分辨率/步距、速度还是扭矩)都受构造细节的影响,同时,这些细节也可能会影响电机的控制方式。实际上,并非所有步进电机都具有相同的内部结构(或构造),因为不同电机的转子和定子配置都不同。

转子

步进电机基本上有三种类型的转子:

  • 永磁转子:转子为永磁体,与定子电路产生的磁场对齐。这种转子可以保证良好的扭矩,并具有制动扭矩。这意味着,无论线圈是否通电,电机都能抵抗(即使不是很强烈)位置的变化。但与其他转子类型相比,其缺点是速度和分辨率都较低。图3显示了永磁步进电机的截面图。
图3: 永磁步进电机
  • 可变磁阻转子:转子由铁芯制成,其形状特殊,可以与磁场对齐(请参见图1和图2)。这种转子更容易实现高速度和高分辨率,但它产生的扭矩通常较低,并且没有制动扭矩。
  • 混合式转子:这种转子具有特殊的结构,它是永磁体和可变磁阻转子的混合体。其转子上有两个轴向磁化的磁帽,并且磁帽上有交替的小齿。这种配置使电机同时具有永磁体和可变磁阻转子的优势,尤其是具有高分辨率、高速度和大扭矩。当然更高的性能要求意味着更复杂的结构和更高的成本。图3显示了这种电机结构的简化示意图。线圈A通电后,转子N磁帽的一个小齿与磁化为S的定子齿对齐。与此同时,由于转子的结构,转子S磁帽与磁化为N的定子齿对齐。尽管步进电机的工作原理是相同的,但实际电机的结构更复杂,齿数要比图中所示的更多。大量的齿数可以使电机获得极小的步进角度,小至0.9°。
图4: 混合式步进电机

定子

定子是电机的一部分,负责产生转子与之对齐的磁场。定子电路的主要特性与其相数、极对数以及导线配置相关。 相数是独立线圈的数量,极对数则表示每相占用的主要齿对。两相步进电机最常用,三相和五相电机则较少使用(请参见图5和图6)。

图5: 两相定子绕组(左)和三相定子绕组(右)
图6:两相单极定子(左)和两相双极定子(右)。在A +和A-之间施加正电压时产生的磁场用字母N和S表示。

步进电机的控制

从上文我们知道,电机线圈需要按特定的顺序通电,以产生转子将与之对齐的磁场。可以向线圈提供必要的电压以使电机正常运行的设备有以下几种(从距离电机更近的设备开始):

    • 晶体管桥:从物理上控制电机线圈电气连接的设备。晶体管可以看作是电控断路器,它闭合时线圈连接到电源,线圈中才有电流通过。每个电机相位都需要一个晶体管电桥。
    • 预驱动器:控制晶体管激活的设备,它由MCU控制以提供所需的电压和电流。
    • MCU:通常由电机用户编程控制的微控制器单元,它为预驱动器生成特定信号以获得所需的电机行为。

图7为步进电机控制方案的简单示意图。预驱动器和晶体管电桥可以包含在单个设备中,即驱动器。

图7: 电机控制基本方案

步进电机驱动器类型

市面上有各种不同的 步进电机驱动器,它们针对特定应用具有不同的功能。但其最重要的特性之一与输入接口有关,最常见的几种输入接口包括:

  • Step/Direction (步进/方向) –在Step引脚上发送一个脉冲,驱动器即改变其输出使电机执行一次步进,转动方向则由Direction引脚上的电平来决定。
  • Phase/Enable(相位/使能) –对每相的定子绕组来说,Enable决定该相是否通电, Phase决定该相电流方向,。
  • PWM – 直接控制上下管FET的栅极信号。

步进电机驱动器的另一个重要特性是,除了控制绕组两端的电压,它是否还可以控制流过绕组的电流:

  • 拥有电压控制功能,驱动器可以调节绕组上的电压,产生的扭矩和步进速度仅取决于电机和负载特性。
  • 电流控制驱动器更加先进,因为它们可以调节流经有源线圈的电流,更好地控制产生的扭矩,从而更好地控制整个系统的动态行为。

单极/双极电机

另一个可能对电机控制产生影响的特性是其定子线圈的布置,它决定了电流方向的变化方式。为了实现转子的运动,不仅要给线圈通电,还要控制电流的方向,而电流方向决定了线圈本身产生的磁场方向(见图8)。

步进电机可以通过两种不同的方法来控制电流的方向。

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五、如何通过蓝牙控制51单片机去控制步进电机转动?

首先买个蓝牙透传模块,就是说蓝牙连接到51单片机后与单片机是以串口通信的方式连接的,比如你用手机和透传模块匹配后发送的蓝牙数据最终到51单片机可以是串口数据,也就是说51上你写串口程序就ok了。

51控制步进电机就不用我说了吧。。网上很多现成的程序。

六、如何用Python 控制步进电机?

如果你的步进电机驱动器有RS232或RS485端口的话,直接使用python控制PC的COM口发送数据控制就好了。

七、步进电机转动无力?

步进电机没力有下面几个问题需要检查:

1. 需要知道你的负载转矩的要求。(需要多少nm,或克厘米)

2. 需要查看手册里电机的转矩参数是否符合你的负载转矩的要求。

3. 需要检查电机的实际电流电压,是否符合电机手册的要求。

4. 同时还要了解你的驱动波形、相位是否符合手册的要求。 以上几项参数都满足了,就不会有问题了

八、角度传感器怎么控制步进电机?

步进电机基本上以开环电路驱动,用于位置控制。换句话说,步进电机以外的电机尤其是高精度的步进电机之外并没有做开环控制定位的,而用开环电路驱动的电机只有步进电机。例如无刷电机,首先为切换相,需要测出转子位置,需要含位置传感器的位置闭环电路。而旦如果按一定速度驱动,需测出转子的速度,此为速度闭环电路;如果想定位控制,需要含有转子位置信号的编码器等传感器的闭环电路。与开环驱动的步进电机相比较,含传感器的闭环电路成本较高。因此,步进电机被称为速度控制或位置控制的低成本驱动系统。

  步进电机的开环电路驱动在高速转动时,有失步、振动(噪声)以及高速运行困难等问题。为了弥补这些缺点,步进电机安装角度传感器,形成闭环控制,用以检测并避免失步。

九、步进电机可以控制输出轴角度吗?

步进电机调整角度的方法:可以通过编写程序,来调整步进电机的控制脉冲的数量和频率,从而实现步进电机的旋转位置实现定位度数。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。

在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

十、雕刻机 伺服电机 步进电机

伺服电机和步进电机是在雕刻机中常见的两种电机类型。它们都在控制雕刻机的精度和准确性方面发挥着重要的作用。虽然它们有许多相似之处,但也有一些明显的区别。

伺服电机

伺服电机是一种能够根据控制系统的反馈信号进行精确位置控制的电机。它由电机本身和位置反馈装置组成,例如编码器。在雕刻机中,伺服电机能够提供高精度和高速度的运动。它是一种闭环系统,能够实时调整电机的位置,以确保整个系统的稳定性。

伺服电机的工作原理是通过反馈信号和控制器之间的比较来控制电机的转速和位置。控制器会读取编码器的信号,并与期望位置进行比较。如果存在差异,控制器将发送相应的电信号来调整电机的位置。这种反馈机制使得伺服电机能够精确地执行指定的位置和速度。

伺服电机的优点是它能够在高速运动和高负载下提供稳定的性能。它具有较低的转子惯量,使其能够快速响应系统的变化。此外,伺服电机通常具有较高的分辨率和较低的误差。

步进电机

步进电机是一种能够精确控制位置和转角的电机。它通过控制电流脉冲来驱动电机的转动,每个脉冲将使电机转动一个固定的步距角度。在雕刻机中,步进电机常常用于需要精确位置控制而速度较低的应用。

步进电机的工作原理是通过给予电机特定的脉冲序列来实现转动。每个脉冲信号将使步进电机转动一个步距角度。通过调整脉冲频率和脉冲序列,可以控制电机的位置和转速。

步进电机的优点是它能够提供高精度的位置控制,且不需要使用位置反馈装置。它适用于需要准确位置控制而速度相对较低的应用。此外,步进电机还具有较低的成本和较简单的控制方式。

伺服电机与步进电机的比较

伺服电机和步进电机在雕刻机中都扮演着重要的角色,但它们在一些方面有所不同。

  • 精度和分辨率:伺服电机通常具有更高的精度和分辨率。它能够提供更精确的位置和速度控制,适用于需要高精度加工的应用。
  • 速度和转矩:伺服电机通常能够提供更高的速度和更大的转矩,适用于高速加工和重负载的应用。而步进电机则适用于速度相对较低的应用。
  • 控制方式:伺服电机是闭环控制系统,需要使用位置反馈装置和控制器。而步进电机是开环控制系统,不需要使用反馈装置。
  • 成本和复杂度:步进电机相对于伺服电机来说成本更低,且控制方式更简单。
  • 应用场景:伺服电机适用于高精度、高速度和重负载的应用,例如大型雕刻机和CNC机床。而步进电机适用于速度较低且需要精确位置控制的应用,例如小型雕刻机和三维打印机。

选择合适的电机

选择适合的电机类型取决于具体的应用需求。如果需要高精度、高速度和重负载的应用,伺服电机是一个理想的选择。它能够提供精确的位置和速度控制,且具备稳定和可靠的性能。

而如果应用需要较低的成本、简单的控制方式以及精确位置控制而速度相对较低,步进电机是一个不错的选择。步进电机能够以固定步距角度旋转,且在控制上相对简单。

综上所述,选择合适的电机类型取决于具体需求。了解伺服电机和步进电机的特点和优势,能够帮助我们在雕刻机的应用中做出更明智的选择。