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步進電機怎么控制速度?步進電機調速控制方法

步進電機控制速度的原理:

控制步進電機的轉速,主要通過改變控制脈沖頻率來控制的,只是要注意驅動器的細分值的大小,例如如果是整步,電機每運行運轉需要200個脈沖,如果半步,電機運行運轉需要400個脈沖,像EZM552這類數字式驅動器,最大細分值可達512,電機每運行運轉需要512*200=102400個脈沖。也就是說:在細分為512時,電機轉速是1rps,控制脈沖的頻率是102400Hz;電機轉速2rps,控制脈沖頻率為204800Hz。

步進電機調速控制方法:

  步進電機只能夠由數字信號控制運行的,當脈沖提供給驅動器時,在過于短的時間里,控制系統發出的脈沖數太多,也就是脈沖頻率過高,將導致步進電機堵轉。要解決這個問題,必須采用加減速的辦法。就是說,在步進電機起步時,要給逐漸升高的脈沖頻率,減速時的脈沖頻率需要逐漸減低。這就是我們常說的“加減速”方法。

  步進電機轉速度是根據輸入的脈沖信號的變化來改變的,從理論上講,給驅動器一個脈沖,步進電機就旋轉一個步距角(細分時為一個細分步距角)。實際上,如果脈沖信號變化太快,步進電機由于內部的反向電動勢的阻尼作用,轉子與定子之間的磁反應將跟隨不上電信號的變化,將導致堵轉和丟步。所以步進電機在高速啟動時,需要采用脈沖頻率升速的方法,在停止時也要有降速過程,以保證實現步進電機精密定位控制。加速和減速的原理是一樣的。

步進電機
 

  以加速實例加以說明:加速過程是由基礎頻率(低于步進電機的直接起動最高頻率)與跳變頻率(逐漸加快的頻率)組成加速曲線(降速過程反之)。跳變頻率是指步進電機在基礎頻率上逐漸提高的頻率,此頻率不能太大,否則會產生堵轉和丟步。

  加減速曲線一般為指數曲線或經過修調的指數曲線,當然也可采用直線或正弦曲線等。使用單片機或者PLC,都能夠實現加減速控制。對于不同負載、不同轉速,需要選擇合適的基礎頻率與跳變頻率,才能夠達到最佳控制效果。

  指數曲線,在軟件編程中,先算好時間常數存貯在計算機存貯器內,工作時指向選取。通常,完成步進電機的加減速時間為300ms以上。如果使用過于短的加減速時間,對絕大多數步進電機來說,就會難以實現步進電機的高速旋轉。

步進電機速度不夠怎么辦?

  如果是實際轉速比理論轉速慢,可能是失步,負載過大造成的;

  如果是理論上轉速也是慢,那是脈沖頻率低,加大脈沖頻率可提高轉速。

提高步進電機的轉速的方法:

  1、提高脈沖頻率,比如把脈沖頻率搞到100KHz,那么轉速等于 50rpm,轉速提高了十倍,如果您采用的是PLC脈沖輸出控制步進電機的話,那么要看PLC脈沖輸出頻率的最大值是多少,如部份PLC,就可支持20KHz、200KHz及500KHz的高速脈沖輸出,可提供更高的轉速;

  2、減小細分系數m,比如把m減到5,那么轉速等于10rpm。

注意事項:

  1、在可以提高脈沖頻率的情況下,盡量不要減小m值。

  2、步進電機的轉速最好不要大于600rpm 。

以上就是關于步進電機怎么控制速度?步進電機調速控制方法全部內容;

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