三相雙三拍步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-08-03 12:14 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 5V。 2）VSS（20）：接地，也就是GND?！ ?）XTL1（19）和XTL2（18）：振蕩電路。 4）PSEN（29）：片外ROM選通信號(hào)，低電平有效?！ ?）ALE/PROG（30）：地址鎖存信號(hào)輸出端/EPROM編程脈沖輸入端?！ ?）RST/VPD（9）：復(fù)位信號(hào)輸入端/備用電源輸入端。 7）EA/VPP（31）：內(nèi)/外部ROM選擇端 8）P0口（3932）：雙向I/O口。P1口（18）：準(zhǔn)雙向通用I/0口?！ ?）P2口（2128）：準(zhǔn)雙向I/0口。： AT89C51的引腳圖 步進(jìn)電機(jī)的選擇 反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是利用凸極轉(zhuǎn)子交軸磁阻與直軸磁阻之差所產(chǎn)生的反應(yīng)轉(zhuǎn)矩而轉(zhuǎn)動(dòng)的所以也稱(chēng)為磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)現(xiàn)以一個(gè)最簡(jiǎn)單的三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為例說(shuō)明其工作原理. 三相雙三拍通電方式 控制繞組的通電方式為ABBCCAAB 或ABCABCAB 每拍同時(shí)有兩相繞組通電三拍為一個(gè)循環(huán)，當(dāng)A B 兩相控制繞組同時(shí)通電時(shí)轉(zhuǎn)子齒的位置應(yīng)同時(shí)考慮到兩對(duì)定子極的作用，只有A 相極和B 相極對(duì)轉(zhuǎn)子齒所產(chǎn)生的磁拉力相平衡才是轉(zhuǎn)子的平衡位置如422 B 所示，可見(jiàn)雙三拍運(yùn)行時(shí)的步距角仍是30176。,但雙三拍運(yùn)行時(shí)每一拍總有一相繞組持續(xù)通電，例如由A B 兩相通電變?yōu)锽 C 兩相通電時(shí)，B 相保持持續(xù)通電狀態(tài)C 相磁拉力圖使轉(zhuǎn)子逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，而B(niǎo) 相磁拉力卻起有阻止轉(zhuǎn)子繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。即起到一定的電磁阻尼作用所以電機(jī)工作比較平穩(wěn)，而在三相單三拍運(yùn)行時(shí)由于沒(méi)有這種阻尼作用，所以轉(zhuǎn)子達(dá)到新的平衡位置容易產(chǎn)生振蕩穩(wěn)定性不如雙三拍運(yùn)行方式。： 在分析步進(jìn)電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)，不僅要知道某一相控制繞組通電時(shí)的矩角特性，而且要知道整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中各相控制繞組通電狀態(tài)下的矩角特性，即所謂矩角特性族以三相單三拍的通電方式為例，若將失調(diào)角θ的坐標(biāo)軸統(tǒng)一取在A 相磁極的軸線上，顯然A 相通電時(shí)矩角特性如圖中曲線A 所示穩(wěn)定平衡點(diǎn)為O，點(diǎn)B 相通電時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)1/3 齒距相當(dāng)于轉(zhuǎn)過(guò)2π/3 電角度,它的曲線C, 這三條曲線就構(gòu)成了三相單三拍通電方式時(shí)的矩角特性族總之矩角特性族中的每一條曲線依次錯(cuò)開(kāi)一個(gè)用電角度表示的步矩角 \* MERGEFORMAT \* MERGEFORMAT \* MERGEFORMAT 步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的特性它直接影響系統(tǒng)工作的可靠性和系統(tǒng)的快速反應(yīng)?！ ?)單步運(yùn)行狀態(tài) 單步運(yùn)行狀態(tài)是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在一相或多相控制繞組通電狀態(tài)下僅改變一次通電狀態(tài)時(shí)的運(yùn)行方式. 2)動(dòng)穩(wěn)定區(qū) 當(dāng)A相控制繞組通電時(shí)矩角特性如圖所示，若步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為理想空載則轉(zhuǎn)子處于穩(wěn)定平衡點(diǎn)\* MERGEFORMAT處，如果將A相通電改變?yōu)锽相通電，那么矩角特性應(yīng)向前移動(dòng)一個(gè)步距角\* MERGEFORMAT 變?yōu)榍€B，\* MERGEFORMAT 點(diǎn)為新的穩(wěn)定平衡點(diǎn)由于在改變通電狀態(tài)的初瞬轉(zhuǎn)子位置來(lái)不及改變還處于θ=0的位置，對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩卻由O突變?yōu)榍鶿* MERGEFORMAT線B上的C點(diǎn)，電機(jī)在該轉(zhuǎn)矩的作用下轉(zhuǎn)子向新的穩(wěn)定平衡位置，移動(dòng)直至到達(dá)\* MERGEFORMAT點(diǎn)為止對(duì)應(yīng)它的靜穩(wěn)定區(qū)為止，即改變通電狀態(tài)的瞬間只要轉(zhuǎn)子在這個(gè)區(qū)域內(nèi)就能趨向新的穩(wěn)定平衡位置，因此把后一個(gè)通電相的靜穩(wěn)定區(qū)稱(chēng)為前一個(gè)通電相的動(dòng)穩(wěn)定區(qū)，把初始穩(wěn)定平衡點(diǎn)OA與動(dòng)穩(wěn)定區(qū)的邊界點(diǎn)A之間的距離稱(chēng)為穩(wěn)定裕度，拍數(shù)越多步距角越小，動(dòng)穩(wěn)定區(qū)就越接近靜穩(wěn)定區(qū)穩(wěn)定裕度越大，運(yùn)行的穩(wěn)定性越好轉(zhuǎn)子從原來(lái)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)到達(dá)新的穩(wěn)定平衡點(diǎn)的時(shí)間越短，能夠響應(yīng)的頻率也就越高。 最大負(fù)載能力 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶恒定負(fù)載時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為\* MERGEFORMAT，\* MERGEFORMAT若A 相控制繞組通電則轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定平衡位置為圖中曲線A上的\* MERGEFORMAT點(diǎn)，這一點(diǎn)的電磁轉(zhuǎn)矩正好與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡，當(dāng)輸入一個(gè)控制脈沖信號(hào)通電狀態(tài)由A相改變?yōu)锽 相，矩角特性變?yōu)榍€B 在改變通電狀態(tài)的瞬間電機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩\* MERGEFORMAT 大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩\* MERGEFORMAT ，電機(jī)在該轉(zhuǎn)矩的作用下轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角到達(dá)新的穩(wěn)定平衡點(diǎn)OB180。5 軟件的設(shè)計(jì) 鍵盤(pán)子程序的設(shè)計(jì) 顯示程序流程圖 正反轉(zhuǎn)程序流程圖
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