步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器。虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能像普通的直流电机,交流电机在常规下使用。直接起动时(一般由低速)时二种负载均要考虑,加速起动时主要考虑惯性负载,恒速运行进只要考虑摩擦负载。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。因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多***知识。步进电机作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。由于步进电机是一个把电脉冲转换成离散的机械运动的装置,具有很好的数据控制特性,因此,计算机成为步进电机的理想驱动源,随着微电子和计算机技术的发展,软硬件结合的控制方式成为了主流,即通过程序产生控制脉冲,驱动硬件电路。步进电机每走一步所转过的角度与理论步距之间总有一定的误差,从某一步到任何一步,也总有一定的累积误差,但是,每转一圈的累积误差为零,所以步距的累积误差不是长期的累积下去。单片机通过软件来控制步进电机,更好地挖掘出了电机的潜力。因此,用单片机控制步进电机已经成为了一种必然的趋势,也符合数字化的时代趋。 主要特性1、步进电机必须加驱动才可以运转,驱动信号必须为脉冲信号,步进电机(图9)没有脉冲的时候,步进电机静止,如果加入适当的脉冲信号,就会以一定的角度(称为步角)转动。转动的速度和脉冲的频率成正比。目前,智能控制在步进电机系统中应用较为成熟的是模糊逻辑控制、***网络和智能控制的集成。2、三相步进电机的步进角度为7.5度,一圈360度,需要48个脉冲完成。3、步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性。4、改变脉冲的顺序,可以方便的改变转动的方向。因此,打印机、绘图仪、机器人等设备都以步进电机为动力核心。
电压隔离接口。电压隔离接口专用于隔离低压部分的单片机和高压部分的步进电机驱动电路,以保证它们的正常工作。为防止堵转、失步和超步,提高工作频率,要对步进电机进行升降速控制。电压隔离接口可以用脉冲变压器或光电隔离器,基本上是采用光电隔离器。单片机输出信号可以通过TTL门电路或者直接送到晶体管的基极,再由晶体管驱动光电耦合器件的发光二极管。发光二极管的光照到光电耦合器件内部的光敏管上,转换成电信号,再去驱动步进电机的功率放大电路,电流放大接口是步进电机功