大總結(jié)材料L298N地詳細(xì)資料驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)大總結(jié)L298N的詳細(xì)資料驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路；電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路（PWIW號(hào)）主要采用L298N ,通過(guò)單片機(jī)的I/O輸入改變芯片控制端的電平，即可以對(duì)電機(jī) 進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，停止的操作，輸入引腳與輸出引腳的邏輯關(guān)系圖為I 29SN功施國(guó)塊比,通Ini運(yùn)轉(zhuǎn)聯(lián)態(tài)11X住It 1G誣制1O1反H111狗停1OQ修1L驅(qū)動(dòng)原理圖方案二：利用L298N構(gòu)成電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路.L298N是SGS公司的產(chǎn)品.內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路，是一種二相和四 相電機(jī)的專(zhuān)用強(qiáng)動(dòng)器，即內(nèi)含二個(gè)H橋的高電兀大電流雙全橋式駛動(dòng)器，接收標(biāo) 準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)，可驅(qū)動(dòng)46V、2A以卜的電機(jī)。其引腳排列如卜圖所示.

2、OLTls OUT2 和 OUT3、OLT4 之間分別接 2 個(gè)電動(dòng)機(jī)& INI. IN2. IN3. IN4引腳從單片機(jī)接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn),ENA. ENB接控制使能端.控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)工L298的邏輯功能發(fā)如卜所，【；：文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)編碼:左電機(jī)右電機(jī)左電機(jī)右電機(jī)電動(dòng)車(chē)運(yùn)行狀態(tài)IN1IN21X3IN41010正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)前行1o01正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)1011正轉(zhuǎn)停以左電機(jī)為中心原地左轉(zhuǎn)0110反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)1110停正轉(zhuǎn)以右電機(jī)為中心原地右轉(zhuǎn)0101反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)后退對(duì)于電機(jī)的調(diào)速，我們采用PWM調(diào)速的方法.其明理就是開(kāi)關(guān)管在一個(gè)周期 內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間為t,周期為T(mén),則電機(jī)兩端的平均電

3、壓lVc1(t/T)=Q K 中，。=t/T(占空比)，Vcc是電源電壓口電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電機(jī)兩端的電壓成比例， 而電機(jī)兩端的電壓與控制波形的占空比成正比，因此電機(jī)的速度與占空比成比例，占空比越大，電機(jī)轉(zhuǎn)得越快.在硬件電路的連接上,我們將單片機(jī)的 P2. 0、P2. 3 口分別連接到298的ININ4匕 通過(guò)改變P2. 0%P2. 3 口上的高低電 平變化以控制小車(chē)的前進(jìn)方向.通過(guò)改變F2.QP2.3 口上的高低電平的占空比以 控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，PW配合橋式驅(qū)動(dòng)電路L298N,實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)調(diào)速，非常簡(jiǎn)單，且調(diào)速范圍 大,因此我們選用方案二。另外我們特別在克流電機(jī)的電樞兩端并聯(lián)一個(gè)磁片電容104,以穩(wěn)

4、定電機(jī)的 電壓不致對(duì)單片機(jī)造成干擾。實(shí)際的使用效果也不惜，省抻了通過(guò)光耦隔離 TPL521實(shí)現(xiàn)單片機(jī)輸出信號(hào)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離的環(huán)節(jié)，節(jié)約了成本-文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊圖？ ？1.1 實(shí)物圖?？1.2 原理圖?？1.3 各種電機(jī)實(shí)物接線圖？ ？1.4 各種電機(jī)原理圖？ ？1.5 模塊接口說(shuō)明？L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊圖1.1實(shí)物圖止囿1.2原理圖背面JP253101215IXPUT文檔大全JP1丁 3vcc119POWER12 3 4ININININenableA etiableB VssVsL29SX0UT10UT20UT30UT4OUTPUT實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)1.3各種電機(jī)實(shí)物接線圖

5、直流電機(jī)實(shí)物接線圖電機(jī)電壓i I直流電機(jī)V層瑯電機(jī)N單片機(jī)信號(hào)輸入高電平使能電機(jī)輸出 高電平使能電機(jī)輸出高低電平輸入 高低電平輸入 高低電平輸入 高低電平輸入4相步進(jìn)電機(jī)實(shí)物接線圖芯片電壓”電機(jī)電壓-LU二4和步進(jìn)電機(jī)二CB相j相DI相+ 5 GND Ucc C- 8- A- R-D+單片機(jī)恒號(hào)輸入高電平使能電機(jī)輸出高電平使能包機(jī)輸出高低電平輸入 高祗電平輸入 高低電平輸入 高低電平輸入1P2 U：9EN2EN1 一IN43 IN3IN2I N10102030文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)3相步進(jìn)電機(jī)實(shí)物接線圖電機(jī)電壓11 CI B; _相1相芯片電壓升A 相相步進(jìn)電機(jī)+ 5 GND Ucc D- C- 8

6、-6-AD+單月機(jī)信號(hào)輸入U(xiǎn)：DID2D3CM高電平使能電機(jī)輸出 高電平便能電機(jī)輸出高低電平輸入 高低電平輸入 高低電平輸入1.4各種電機(jī)原理圖直流電機(jī)原理圖步進(jìn)電機(jī)原理圖VCCQD1接單片機(jī)接單片機(jī)接單片機(jī)IN4IN3 ,IN2UT1M0TQ1（直流也機(jī)1M0TD2接單片機(jī)接單片機(jī) 高電平有效 槎單片癡 高電平擊政IN1ENA,ENBL7口門(mén)人；模塊0VT2OUT30UT4彳.D1-DS 3A 4D0V五流電機(jī)工文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)VCC接單片機(jī)0UT120UT23L298N 模塊1314線圈51 D線圈接單片機(jī)衛(wèi)奧 接單片機(jī)些* 接單片機(jī)IN1 , 接單片機(jī) ENA 高也平有吃*接單片機(jī) EN

7、B 高電平有效1.5模塊接口說(shuō)明+5V:芯片電壓5V。VCC:電機(jī)電壓，最大可接 50V。GND:共地接法。A-D-:輸出端，接電機(jī)。AD+ :為步進(jìn)電機(jī)公共端，模塊上接了VCC。EN1、 EN2:高電平有效， EN1、EN2分另為IN1和IN2、 IN3和IN4的使能端。IN1 IN4 :輸入端，輸入端電平和輸出端電平是對(duì)應(yīng)的。QL298N-1驅(qū)動(dòng)模塊大功率直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)+ 12 V f OUT+ 5V(OUT)1298N+ 12V(1h)PIN丸IN PUTZ)GND(m), +12V0N)+ SV OUTGND(out+5V(out)GND(out) IMOTOR

8、-BMOTOR-APIN4(INPUT4) /1 I PIN1( + 5VOut)!- h 3 P!N5(ENA)PIN6(GND(0im)6砧 06 3PINO(ENB)P1N9(1NPUT1)P1N8(INPUT3)L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫塊（v2刈L298N MH接的對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，無(wú)純隔崗電路.通過(guò)單片機(jī)的I/O輸入改變芯 片控制端的電平.即可以對(duì)電耳四行正反轉(zhuǎn)，的操作.非常方便,亦能滿足 立流液速電機(jī)的大電流要求,調(diào)試時(shí)在依照上表，用程序輸入對(duì)應(yīng)的碼值.能夠 實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的動(dòng)作.調(diào)試通過(guò).我正在用L298N驅(qū)動(dòng)我的小車(chē)的兩個(gè)直流減速電機(jī)，其實(shí)它很好用，1和15和8引腳直接接地，4管腳VS接2

9、.5至IJ 46的電壓，它是用來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的，9引腳是用來(lái)接 4.5到7V的電壓的，它是用來(lái)驅(qū)動(dòng)L298芯片的，記住，L298需要從外部接兩個(gè)電壓，一個(gè)是給電機(jī)的，另一個(gè)給 L298芯片的6和11引腳是它的使能端，一個(gè)使能端控制一個(gè)電機(jī)，至于那個(gè)控制那個(gè)你自己焊接，你 可以把它理解為總開(kāi)關(guān)，只有當(dāng)它們都是高電平的時(shí)候兩個(gè)電機(jī)才有可能工作，5,7,10,12是298的信號(hào)輸入端和單片機(jī)的 IO 口相連，2,3,13,14是輸出端，輸入5和7控制輸出2和3,輸入的10,12控制輸出的13,14L298N型驅(qū)動(dòng)器的原理及應(yīng)用L298N是SGS公司的產(chǎn)品，內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。 是一種二相和四相電

10、機(jī)的專(zhuān)用驅(qū) 動(dòng)器，即內(nèi)含二個(gè) H橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn) TTL邏輯電平信號(hào)，可 驅(qū)動(dòng)46V、2A以下的電機(jī)。其引腳排列如圖 1中U4所示，1腳和15腳可單獨(dú)引出連接電流采 樣電阻器，形成電流傳感信文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)L298N的恒壓恒流橋式2A驅(qū)動(dòng)芯片L298N說(shuō)明及應(yīng)用L298是SG然司的產(chǎn)品，比較常見(jiàn)的是15腳Multiwatt 封裝的L298N,內(nèi)部同樣包含 4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路?？梢苑奖愕尿?qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)，或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)。L298N芯片可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)二相電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)四相電機(jī)，輸出電壓最高可達(dá)50V,可以直接通過(guò)電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機(jī)的IO 口提供信號(hào)

11、；而且電路簡(jiǎn)單，使用比較方便。L298N可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào) VSs, VSs可接4. 57 V電壓。4腳VS接電源電壓，VS電壓范 圍VIH為+2. 546 V。輸出電流可達(dá) 2. 5 A,可驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載。1腳和15腳下管的發(fā) 射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號(hào)。L298可驅(qū)動(dòng)2個(gè)電動(dòng)機(jī)，OUT1 OUT環(huán)口 OUT3 OUT4之間可分別接電動(dòng)機(jī)，本實(shí)驗(yàn)裝置我們選用驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。5,7, 10, 12腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。EnA, EnB接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。表1是L298N功能邏輯圖。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn),1L298N功陡根塊彩吧Tnlln

12、2祐HNL口1 t1 1xX停止1O正H01位Ht1判停o0件止文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)In3 , In4的邏輯圖與表1相同。由表1可知EnA為低電平時(shí)，輸入電平對(duì)電機(jī)控制起作用， 當(dāng)EnA為高電平，輸入電平為一高一低，電機(jī)正或反轉(zhuǎn)。同為低電平電機(jī)停止，同為高電平電機(jī)剎停。3個(gè)虛線框圖組成。L298N控制器原理如下：圖 3是控制器原理圖，由4空+置IR A拄科法總理更下面是3個(gè)虛線框圖功能：(1)虛線框圖1控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，U1A, U2A是比較器，VI來(lái)自爐體壓強(qiáng)傳感器的電壓。當(dāng) VIVRBF1時(shí)，U1A輸出高電平，U2A輸出高電平經(jīng)反相器變?yōu)榈碗娖?，電機(jī)正轉(zhuǎn)。同理 VI VVRBF1時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。電

13、機(jī)正反轉(zhuǎn)可控制抽氣機(jī)抽出氣體的流量，從而改變爐體壓強(qiáng)。(2)虛線框圖2中，U3A U4A兩個(gè)比較器組成雙限比較器，當(dāng)VBVA VI VB時(shí)輸出高電平。VA, VB是由爐體壓強(qiáng)轉(zhuǎn)感器轉(zhuǎn)換電壓的上下限，即反應(yīng) 爐體壓強(qiáng)控制范圍。根據(jù)工藝要求，我們可自行規(guī)定VA VB的值，只要爐體壓強(qiáng)在 VA, VB所確定范圍之間電機(jī)停轉(zhuǎn)(注意VB VRBFk VA,如果不在這個(gè)范圍內(nèi)，系統(tǒng)不穩(wěn)定)。(3)虛線框圖3是一個(gè)長(zhǎng)延時(shí)電路。 U5A是一個(gè)比較器，Rs1是采樣電阻，VRBF2是電機(jī)過(guò) 流電壓。Rs1上電壓大于 VREF2電機(jī)過(guò)流，U5A輸出低電平。由上面可知，框圖 1控制電 機(jī)正反轉(zhuǎn)，框圖2控制爐體壓強(qiáng)的紋

14、波大小。當(dāng)爐體壓強(qiáng)太小或太大時(shí)， 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)到兩端固 定位置停止，根據(jù)直流電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方程 3:Ul= Ce N+ RaIa其中：為電機(jī)每極磁通量； Ce為電動(dòng)勢(shì)常數(shù)；N為電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)；Ia為電樞電流； Ra電樞回路電阻。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)N為0,電機(jī)的電流急劇增加，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)將會(huì)使電機(jī)燒壞。但電機(jī)起動(dòng)時(shí)，電機(jī)中 線圈中的電流也急劇變大，因此我們必須把這兩種狀態(tài)分開(kāi)。長(zhǎng)延時(shí)電路可把這兩種狀態(tài)區(qū)分出來(lái)。長(zhǎng)延時(shí)電路工作原理：當(dāng)Rs1過(guò)流U5A產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖經(jīng)過(guò)微分后，脈沖觸發(fā)555的2腳，電路置位，3腳輸出高電平，由于放電端 7腳開(kāi)路，C1, R5及U6A組成積分器開(kāi)始 積分，電容C1上的充電電壓線

15、性上升，延時(shí)運(yùn)放積分常數(shù)為100R5C1。當(dāng)C1上充電電壓，即6腳電壓超過(guò)2/3 VCC, 555電路復(fù)位，輸出低電平。電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間一般小于0. 8 s,C1充電時(shí)間一般為 0. 81 s o U5A輸出電平與555的3腳輸出電平經(jīng) U7相或，如果U5A 輸出低電平大于 C1充電時(shí)間，U7在C1充電后輸出低電平由與門(mén) U8輸入到L298N的6腳ENA 端使電機(jī)停止。如果 U5A的輸出電平小于 C1充電時(shí)間，6腳不動(dòng)作電機(jī)的正常啟動(dòng)。長(zhǎng)延 時(shí)電路吸收電機(jī)啟動(dòng)過(guò)流電壓波形，從而使電機(jī)正常啟動(dòng)。卜圖是其引腳圖:CURRENT SENSING BOUTPUT 啟OUTPUTSINPUT4ENABLES

16、INPUTSLOGIC SUPPIY VOLTAGE VssGNDIMPUTEEjNABLEAINPUT 1SUPPLY VOLTAGE %OUTPUT 2OUTPUT 1OUT!0UT3QUT4ENA gENB OUTISENSE A之86Tl2 一-一N1N2N3MIhIblLIWCURRFNT SEIMSIHG A51單片機(jī)連接的電路圖。1、15腳是輸出電流反饋引腳，其它與 L293相同。在通常使用中這兩個(gè)引腳也可以直接接地。上圖是其與文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)司8小43小電躋 小車(chē)前輪轉(zhuǎn)向采用舵機(jī)驅(qū)動(dòng),后輪碉電機(jī)家動(dòng)芯機(jī)L298驅(qū)動(dòng)，其電路圖如圖 6 *小車(chē)電機(jī)為直流減速電機(jī).帶有齒輪級(jí).專(zhuān)慮不

17、需調(diào)速功能.采用電機(jī)為動(dòng)芯片 L298N. L298N為單塊集成電路,高電壓，高出流，叫通道胡動(dòng)，設(shè)計(jì)用米接 收DTL或者 E 邏輯電平，驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載（比如繼電器，直流小步進(jìn)凸這卜和 開(kāi)關(guān)電源晶體管。內(nèi)部包含4體管邏輯電動(dòng)電4其頡定工作電流為1A.最大 河達(dá)1.5A. Voss電壓最小4.5V,最人可送36V； Vs電壓最大色也是365 經(jīng) 主突啖.Us電壓應(yīng)冽匕Vos或比卡高,否則布時(shí)會(huì)111現(xiàn)失控現(xiàn)象? 1是式使 fife.輸入胤%1對(duì)心Mdl斷的期例/轟_其中舵機(jī)采用SERVO.它是一種位置伺服裝置.適用于那些需要角度不斷 變化并可以保持的控制系統(tǒng)H L作原理是：控制信號(hào)由接收機(jī)的通道進(jìn)

18、入信號(hào) 調(diào)制芯片.獲得直流儲(chǔ)置電壓.它內(nèi)部有一個(gè)基準(zhǔn)電路.產(chǎn)生周期為20ms,寬 度為1.5ms I;；節(jié)信明 將獲得的直流偏置電壓與電位的電也比較.軼用電 壓差齡出,最后，電壓差的正負(fù)輸出到電帆現(xiàn)動(dòng)芯片決定電機(jī)的正反轉(zhuǎn)電當(dāng)電機(jī) 轉(zhuǎn)速 定時(shí),通過(guò)級(jí)聯(lián)減速為軸帶動(dòng)電位器旋轉(zhuǎn)，使用電壓工為0，電機(jī)停止轉(zhuǎn) 動(dòng).控制方式是改變單片機(jī)的個(gè)定時(shí)罌中斷的初值.將ZGms分為兩次中斷執(zhí) 行,一次如定時(shí)中斷和 次長(zhǎng)定時(shí)中斷.這祥就卡看了硬件電時(shí) 也減少.軟件 開(kāi)拓.控制系統(tǒng)T作效率利押制精度都很高白具體的設(shè)計(jì)過(guò)程：例如怒由舵機(jī)料向左極限的角度.它的正脈沖為2ms,則負(fù) 膿沖為20g2ms=18ms，所以開(kāi)始時(shí)在

19、控制口發(fā)送高電-平，然桁設(shè)置定時(shí)器在 2ms后發(fā)生中斷*中麻發(fā)生后*在中斷程序里將控制改為低電平，并將中斷 時(shí)間改為18ms，再過(guò)18ms進(jìn)入口一次定時(shí)中斷，再將挖M口改為疏電平.并 將定時(shí)耀初位改為2rns等待下次中斷到來(lái).如此往復(fù)實(shí)現(xiàn)PWM信號(hào)輸出物舵 機(jī)“用修改定時(shí)器中斷初值的方法巧妙形成了詠沖信號(hào)，調(diào)懿時(shí)間段的寬度便可 怏伺服機(jī)靈活運(yùn)動(dòng).文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)L298應(yīng)用實(shí)例實(shí)例一：用L298驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流減速電機(jī)的電路。引腳 6, 9可用于PWM控制。如果機(jī)器人 項(xiàng)目只要求直行前進(jìn)，則可將 5, 10和7, 12兩對(duì)引腳分別接高電平和低電平，僅用單片機(jī) 的兩個(gè)端口給出 PWM

20、信號(hào)控制6, 11即可實(shí)現(xiàn)直行、轉(zhuǎn)彎、加減速等動(dòng)作。實(shí)例二：用L298實(shí)現(xiàn)二相步進(jìn)電機(jī)控制。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)步進(jìn)電機(jī)原理及其使用說(shuō)明一、前言步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元件。在非超載的情況下， 電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有 周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的 非常的簡(jiǎn)單。雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用， 但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī)， 交流電機(jī)在常規(guī) 下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組

21、成控制系統(tǒng)方可使用。 因此用好步進(jìn) 電機(jī)卻非易事，它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等許多專(zhuān)業(yè)知識(shí)。目前，生產(chǎn)步進(jìn)電機(jī)的廠家的確不少，但具有專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，能夠自行開(kāi)發(fā)，研制的廠 家卻非常少，大部分的廠家只一、二十人，連最基本的設(shè)備都沒(méi)有。僅僅處于一種盲目的仿 制階段。這就給用戶在產(chǎn)品選型、使用中造成許多麻煩。簽于上述情況，我們決定以廣泛的感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)為例。 敘述其基本工作原理。望能對(duì)廣大用戶在選型、使用、及整機(jī)改進(jìn) 時(shí)有所幫助。二、感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)工作原理（一）反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)原理由于反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理比較簡(jiǎn)單。下面先敘述三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)原理。1、結(jié)構(gòu)：電機(jī)轉(zhuǎn)子均勻分布著很多小齒，定子齒

22、有三個(gè)勵(lì)磁繞阻， 其幾何軸線依次分別與轉(zhuǎn)子齒軸線錯(cuò)開(kāi)。0、1/32/3 T,（相鄰兩轉(zhuǎn)子齒軸線間的距離為齒距以乙表示），即A與齒1相對(duì)齊，B與齒2向右錯(cuò)開(kāi)1/3 T, C與齒3向右錯(cuò)開(kāi)2/3 T, A與齒5相對(duì)齊，（A就 是A,齒5就是齒1）下面是定轉(zhuǎn)子的展開(kāi)圖：1A2、旋轉(zhuǎn)：如A相通電，B, C相不通電時(shí)，由于磁場(chǎng)作用，齒 1與A對(duì)齊，（轉(zhuǎn)子不受任何力以 下均同）。如B相通電，A, C相不通電時(shí)，齒2應(yīng)與B對(duì)齊，此時(shí)轉(zhuǎn)子向右移過(guò) 1/3 T,此時(shí)齒3 與C偏移為1/3 T,齒4與A偏移（乙-1/3 T） =2/3 To如C相通電，A, B相不通電，齒3應(yīng)與C對(duì)齊，此時(shí)轉(zhuǎn)子又向右移過(guò)1/3 T

23、,此時(shí)齒4與A偏移為1/3乙對(duì)齊。如A相通電，B, C相不通電，齒4與A對(duì)齊，轉(zhuǎn)子又向右移過(guò) 1/3 To這樣經(jīng)過(guò) A B、C、A分別通電狀態(tài)，齒 4 （即齒1前一齒）移到 A相，電機(jī)轉(zhuǎn)子向右 轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距，如果不斷地按A, B, C, A通電，電機(jī)就每步（每脈沖）1/3 ,向右旋轉(zhuǎn)。如按A, C, B, A通電，電機(jī)就反轉(zhuǎn)。由此可見(jiàn)：電機(jī)的位置和速度由導(dǎo)電次數(shù)（脈沖數(shù)）和頻率成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。而方向由導(dǎo)電順序決定。不過(guò)，出于對(duì)力矩、平穩(wěn)、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用A-AB-B-BC C-CA-A文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)這種導(dǎo)電狀態(tài)，這樣將原來(lái)每步1/3乙改變?yōu)?/6甚至于通過(guò)二相電流不同的組合

24、，使其1/3乙變?yōu)?/12 T, 1/24 T,這就是電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)的基本理論依據(jù)。不難推出：電機(jī)定子上有m相勵(lì)磁繞阻，其軸線分別與轉(zhuǎn)子齒軸線偏移1/m,2/m（m-1）/m,1 -并且導(dǎo)電按一定的相序電機(jī)就能正反轉(zhuǎn)被控制一一這是步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的物理?xiàng)l 件。只要符合這一條件我們理論上可以制造任何相的步進(jìn)電機(jī)，出于成本等多方面考慮，市場(chǎng)上一般以二、三、四、五相為多。 3、力矩：電機(jī)一旦通電，在定轉(zhuǎn)子間將產(chǎn)生磁場(chǎng)（磁通量）當(dāng)轉(zhuǎn)子與定子錯(cuò)開(kāi)一定角度產(chǎn)生力F與（d/d 0 ）成正比其磁通量=Br*S ;Br為磁密；S為導(dǎo)磁面積；F與L*D*Br成正比；L為鐵芯有效長(zhǎng) 度；D為轉(zhuǎn)子直徑；Br=N I/RN

25、I為勵(lì)磁繞阻安匝數(shù)（電流乘匝數(shù)）R為磁阻。力矩=力*半徑力矩與電機(jī)有效體積 *安匝數(shù)*磁密 成正比（只考慮線性狀態(tài)）因此，電機(jī)有效體積越大，勵(lì)磁安匝數(shù)越大，定轉(zhuǎn)子間氣隙越小，電機(jī)力矩越大，反之 亦然。（二）感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)1、特點(diǎn)：感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)與傳統(tǒng)的反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)相比，結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點(diǎn)，而定子激磁只需提供變化的磁場(chǎng)而不必提供磁材料工作點(diǎn)的耗能，因此該電機(jī)效率高，電流小，發(fā)熱低。因永磁體的存在，該電機(jī)具有較強(qiáng)的反電勢(shì)，其自身阻尼作用 比較好，使其在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中比較平穩(wěn)、噪音低、低頻振動(dòng)小。感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)某種程度上可以看作是低速同步電機(jī)。一個(gè)四相電機(jī)可以作四相運(yùn)

26、行，也可以作二相運(yùn)行。（必須采用雙極電壓驅(qū)動(dòng)），而反應(yīng)式電機(jī)則不能如此。例如：四相，八相運(yùn)行（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A）完全可以采用二相八拍運(yùn)行方式 .不難發(fā)現(xiàn)其條件 為 c=R ,d= B 。一個(gè)二相電機(jī)的內(nèi)部繞組與四相電機(jī)完全一致， 小功率電機(jī)一般直接接為二相， 而功率 大一點(diǎn)的電機(jī)，為了方便使用，靈活改變電機(jī)的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，往往將其外部接線為八根引線 （四 相），這樣使用時(shí)，既可以作四相電機(jī)使用，可以作二相電機(jī)繞組串聯(lián)或并聯(lián)使用。2、分類(lèi)感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)以相數(shù)可分為：二相電機(jī)、三相電機(jī)、四相電機(jī)、五相電機(jī)等。以機(jī)座號(hào)（電機(jī)外徑）可分為：42BYG（BYGl感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)代

27、號(hào)）、 57BYG 86BYG 110BYG（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)），而像 70BYG 90BYG 130BYGl?均為國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。3、步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語(yǔ)m表不。n表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒AB-BC-CD-DA-AB四相八拍運(yùn)相數(shù)：產(chǎn)生不同對(duì)極 N、S磁場(chǎng)的激磁線圈對(duì)數(shù)，常用拍數(shù)：完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用 距角所需脈沖數(shù)，以四相電機(jī)為例，有四相四拍運(yùn)行方式即文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。步距角：對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角位移用0表示。0 =360度（轉(zhuǎn)子齒數(shù)J*運(yùn)行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為50齒電機(jī)為例。四拍運(yùn)行時(shí)步距角為。=3

28、60度/ （50*4） =1.8度（俗稱(chēng)整步），八拍運(yùn)行時(shí)步距角為0 =360度/ （50*8） =0.9度（俗稱(chēng)半步）。定位轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在不通電狀態(tài)下，電機(jī)轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩（由磁場(chǎng)齒形的諧波以及機(jī)械誤差造成的）靜轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定靜態(tài)電作用下，電機(jī)不作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機(jī)體積（幾何尺寸）的標(biāo)準(zhǔn)，與驅(qū)動(dòng)電壓及驅(qū)動(dòng)電源等無(wú)關(guān)。雖然靜轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比，與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān)， 但過(guò)份采用減小氣隙，增加激磁安匝來(lái)提高靜力矩是不可取的，這樣會(huì)造成電機(jī)的發(fā)熱及機(jī)械噪音。4、步進(jìn)電機(jī)動(dòng)態(tài)指標(biāo)及術(shù)語(yǔ)1、步距角精度： 步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角的實(shí)際值與理論值的誤差。用百分比

29、表示：誤差/步距角*100%。不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同，四拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在 5%：內(nèi)，八拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在15%以?xún)?nèi)。2、失步： 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。稱(chēng)之為失步。3、失調(diào)角：轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角， 由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)是不能解決的。4、最大空載起動(dòng)頻率：電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式、電壓及額定電流下，在不加負(fù)載的情況 下，能夠直接起動(dòng)的最大頻率。5、最大空載的運(yùn)行頻率：電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式，電壓及額定電流下，電機(jī)不帶負(fù)載的最高 轉(zhuǎn)速頻率。6、運(yùn)行矩頻特性：電機(jī)在某種測(cè)試條件下測(cè)得運(yùn)行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱(chēng)為運(yùn)行 矩頻特性，這是電機(jī)諸多動(dòng)態(tài)曲線中最重

30、要的，也是電機(jī)選擇的根本依據(jù)。如下圖所示：其它特性還有慣頻特性、起動(dòng)頻率特性。電機(jī)一旦選定，電機(jī)的靜力矩確定， 而動(dòng)態(tài)力矩卻不然， 電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩取決于電機(jī)運(yùn) 行時(shí)的平均電流（而非靜態(tài)電流），平均電流越大，電機(jī)輸出力矩越大，即電機(jī)的頻率特性 越硬。如下圖所示：文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)其中，曲線3電流最大、或電壓最高；曲線1電流最小、或電壓最低，曲線與負(fù)載的交 點(diǎn)為負(fù)載的最大速度點(diǎn)。要使平均電流大，盡可能提高驅(qū)動(dòng)電壓，使采用小電感大電流的電機(jī)。7、電機(jī)的共振點(diǎn)：步進(jìn)電機(jī)均有固定的共振區(qū)域，二、四相感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)的共振區(qū)一般在180-250Pps之間（步距角1.8度）或在400Pps左右（步距角為0.9

31、度），電機(jī)驅(qū) 動(dòng)電壓越高，電機(jī)電流越大，負(fù)載越輕，電機(jī)體積越小，則共振區(qū)向上偏移，反之亦然，為 使電機(jī)輸出電矩大，不失步和整個(gè)系統(tǒng)的噪音降低，一般工作點(diǎn)均應(yīng)偏移共振區(qū)較多。8、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制：當(dāng)電機(jī)繞組通電時(shí)序?yàn)?AB-BC-CD-DA或（）時(shí)為正轉(zhuǎn)，通電時(shí)序?yàn)镈A-CA-BC-AB或（）時(shí)為反轉(zhuǎn)。1、脈沖信號(hào)的產(chǎn)生脈沖信號(hào)一般由單片機(jī)或 CPUT生，一般脈沖信號(hào)的占空比為 0.3-0.4左右，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高, 占空比則越大.2、信號(hào)分配我廠生產(chǎn)的感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)以二、四相電機(jī)為主，二相電機(jī)工作方式有二相四拍和二相八拍二種，具體分配如下：二相四拍為 AE-AE4B-AB ,步距角為1.8度；二相

32、八拍為AR&AHAA 町 ABAAB ，步距角為0.9度。四相電機(jī)工作方式也有二種，四相四拍為AB-BC-CD-DA-AB,步距角為1.8度；四相八拍為 AB-B-BC-C-CD-D-AB,（步距角為0.9度）。 3、功率放大功率放大是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)最為重要的部分。步進(jìn)電機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩取決于它的動(dòng)態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流（而樣本上的電流均為靜態(tài)電流）。平均電流越大電機(jī)力矩越大，要達(dá)到平均電流大這就需要驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)盡量克服電機(jī)的反電勢(shì)。因而不同的場(chǎng)合采取不同的的驅(qū)動(dòng)方式，到目前為止，驅(qū)動(dòng)方式一般有以下幾種：恒壓、恒壓串電阻、高低壓驅(qū)動(dòng)、 恒流、細(xì)分?jǐn)?shù)等。為盡量提高電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能，將信號(hào)分配、功率放大組

33、成步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源。我廠生產(chǎn)的 SH系列二相恒流斬波驅(qū)動(dòng)電源與單片機(jī)及電機(jī)接線圖如下：文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)或CH陽(yáng)帽號(hào)FREE _DE BVCC GND說(shuō)明：CP接CPUB沖信號(hào)（負(fù)信號(hào)，低電平有效）OPTO接 CPU+5VFREE脫機(jī)，與CPUfe線相接，驅(qū)動(dòng)電源不工作DIR方向控制，與CPU%線相接，電機(jī)反轉(zhuǎn)VCC直流電源正端GND直流電源負(fù)端A接電機(jī)引出線紅線A接電機(jī)引出線綠線B接電機(jī)引出線黃線B接電機(jī)引出線藍(lán)線步進(jìn)電機(jī)一經(jīng)定型， 其性能取決于電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速越高， 力距越大則要求電機(jī)的電流越大，驅(qū)動(dòng)電源的電壓越高。電壓對(duì)力矩影響如下：力矩4、細(xì)分驅(qū)動(dòng)器在步進(jìn)電機(jī)步距角不

34、能滿足使用的條件下，可采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的原理是通過(guò)改變相鄰 （A, B）電流的大小，以改變合成磁場(chǎng)的夾角來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的。（一）步進(jìn)電機(jī)的選擇文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)步進(jìn)電機(jī)有步距角（涉及到相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定，步 進(jìn)電機(jī)的型號(hào)便確定下來(lái)了。1、步距角的選擇電機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求，將負(fù)載的最小分辨率（當(dāng)量）換算到電機(jī)軸上，每個(gè)當(dāng)量電機(jī)應(yīng)走多少角度（包括減速）。電機(jī)的步距角應(yīng)等于或小于此角度。目前市場(chǎng)上步進(jìn)電機(jī)的步距角一般有 0.36度/0.72度（五相電機(jī)）、0.9度/1.8度（二、四相電機(jī)）、1.5 度/3度（三相電機(jī)）等。2、靜

35、力矩的選擇步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機(jī)的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。直接起動(dòng)時(shí)（一般由低速）時(shí)二種負(fù)載均要考慮，加速起動(dòng)時(shí)主要考慮慣性負(fù)載，恒速運(yùn)行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2-3倍內(nèi)好，靜力矩一旦選定，電機(jī)的機(jī)座及長(zhǎng)度便能確定下來(lái)（幾何尺寸）3、電流的選擇靜力矩一樣的電機(jī)，由于電流參數(shù)不同， 其運(yùn)行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線圖，判斷電機(jī)的電流（參考驅(qū)動(dòng)電源、及驅(qū)動(dòng)電壓）綜上所述選擇電機(jī)一般應(yīng)遵循以下步驟：4、力矩與功率換算步進(jìn)電機(jī)一般在較大范圍內(nèi)

36、調(diào)速使用、其功率是變化的，一般只用力矩來(lái)衡量，力矩與功率換算如下：P= Q - M =2 兀 n/60 P=2 兀 nM/60其P為功率單位為瓦，為每秒角速度，單位為弧度，n為每分鐘轉(zhuǎn)速，M為力矩單位為牛頓米P=2tt fM/400（半步工作）其中f為每秒脈沖數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng) PPS）（二）、應(yīng)用中的注意點(diǎn)1、步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于低速場(chǎng)合 -每分鐘轉(zhuǎn)速不超過(guò) 1000轉(zhuǎn)，（0.9度日6666PPS）,最好在 1000-3000PPS（0.9度）間使用，可通過(guò)減速裝置使其在此間工作，此時(shí)電機(jī)工作效率高， 噪音低。2、步進(jìn)電機(jī)最好不使用整步狀態(tài)，整步狀態(tài)時(shí)振動(dòng)大。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)3、由于歷史原因，只有標(biāo)稱(chēng)為12V電壓的電機(jī)使用12V外，其他電機(jī)的電壓值不是驅(qū)動(dòng)電壓伏值，可根據(jù)驅(qū)動(dòng)器選擇驅(qū)動(dòng)電壓（建議：57BYG采用直流24V-36V, 86BYG采用直流50V,110B