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FANUC伺服放大器的维护让电动机运动! Arduino驱动步进电机教程

2020-07-11 09:06分类:步进电机 阅读:

 

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我构建的电路的外观:

首先,我们需要研究步进电机及其驱动器的数据表.

我用第一张图片简要地解释了步进电机的工作原理: 通过将这两根线缠绕在导线中,将2A和2B是“导线”的端部,将1A和1B是另一“导线”的端部. 电动机,这将导致它们在通电时产生磁场. 磁场的方向可以根据洛伦兹定律获得,并且与电流的方向和绕组的方向有关. 产生的磁场将转子吸引到电动机的中心旋转. 两条线交替产生不同方向的磁场,以吸引转子的重复旋转. 更多人可以百度.

下图是NEMA(17HS16-2004S1)数据表:

我们注意到上面电机数据表中的额定电压为2V,每个相的额定电流为2A. 此阶段是指上述2A / 2B或1A / 1B导线. 我们应该如何了解此处的额定电压和电流?他们指的是: 当我将2V加到2A和2B或1A和1B时,将有2A电流流过导线. 根据欧姆定律,我们得出导线两端的电阻均为1欧姆(在数据表中,电阻/相位线中也写有1欧姆).

那么我们可以认为将2V交替添加到2A / 2B和1A / 1B可以使电动机旋转吗?答案是: 是的. 我们加上一个额定电压,这当然会使电动机旋转. 但是问题是,电动机将没有足够的速度和转矩伺服直流电机,因为根据法拉第电磁感应定律,除了我们的电压产生的电流外,还会有电磁感应产生的电流和电磁感应产生的电流和电压这是相反的准双曲面齿轮,因此尽管我们将导线两端的额定电压相加,但在第一时间段内,电流将远小于额定电流. 如果电流不够大,则产生的磁场不足以移动转子. 这时,我们想到的方法是: 我们可以增加施加在导线两端的压力,以抵消由磁场产生的反向电流,而电动机的驱动是要增加两端的电压,通常可以增加到额定电压的10倍,当然,我们需要限制. 驱动芯片向电机提供的电流将在后面详细介绍.

市场上有很多步进电机驱动器,除了这次使用的A4988,还有A3988,DRV8871等. 它们的工作方式相似,二者都是: 1)在电动机的每个相上增加一个电压值,该电压值是额定电压的几倍; 2)控制每个相的最大电流,这样的步进电动机驱动器称为斩波驱动器贝加莱伺服驱动器维修,换句话说,为了提供不超过某个上限的电流直流电机品牌,它将在特定时间点停止向电动机提供电压. 如下图所示:

如图所示,当电流超过上限I时,驱动器将停止提供电压. 此时,由于磁场的作用,电流不会瞬间变为0埃斯顿伺服,而是会逐渐减小(时间常数= LR). 当电流小于上限I时,驱动器将再次提供电压. 因此,通过这种方式,不仅可以在电动机的每一相上提供高电压,而且可以控制电流. 根据上述电机数据表中的AMP / PHASE,我们需要确保每个相的电流不超过2A.

让我们看一下A4988数据表:

首先,我们需要了解Arduino如何启动驱动程序来驱动步进电机. 如下图所示:

pmos驱动电机_驱动步进电机_l298n电机驱动模块

对应于第一张图片,STEP需要输入一个脉冲信号(最上面的RESET信号,我认为标签是错误的,因为下面的STEP和Phase1和Phase2在正常工作时是相同的). 电动机驱动器控制图中的电流输出Phase1和Phase2. 有几点我们可以注意到. 首先,STEP的上升沿是Phase1或Phase2发生变化的地方,并且在每个上升沿上,STEP方向上只有一个相位变化. 例如,在第二个上升沿,阶段1的电流仍为70.71%,阶段2的电流从-70.71%变为+ 70.71%. 此处的符号表示电流的方向. 这是步进电机的机械结构. 相关的,例如,我们不会将步进电机直接从0度移到180度,而是从0度移到90度,然后移到180度. 第二点,我们可以想到,如果要加快电动机的旋转速度,我们要做的就是减小每个脉冲的宽度,当然,这个脉冲的宽度将有一个最小值,最小值是当我们设置一定的脉冲宽度时,电动机驱动器将生成下一个脉冲,而无需等待电动机中​​的转子转到指定位置. 换句话说,当机械设备未到达正确位置时,电信号会发生变化. 第三点,Phase1和Phase2的电流可以具有以下四个组合: (Phase1,Phase2)=(+ 70.71%,+ 70.71%),(+ 70.71%驱动步进电机,-70.71%),(-70.71%,-70.71 %)(-70.71%,+ 70.71%),每个组合代表转子的旋转位置,从一个组合到下一个组合将导致转子从当前位置旋转到下一个位置.

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