步进电机是一种数字典籍,在经济型数控机床及自动化设备中广泛应用,本文主要阐述步进电机的调速方法,包括步进脉冲调频方法与升降调频方法及其实现。
1 步进脉冲的调频方法
对步进电机控制的一个中心问题就是速度调节。即产生一系列频率可调的步进脉冲序列,送到驱动电源,控制电机绕组的轮流通电,实现电机的转动。脉冲序列的产生用微处理器实现,有软件延时和硬件定时两种方法。
(1) 软件延时:通过调用标准的延时子程序来实现。假定控制器基于AT89S52单片机 ,晶振频率为12 MHz,那么可以编制一个标准的延时
(2) 硬件定时:假定控制器仍为AT89S52单片机,晶振频率为12 MHz,将AT89S52的TD作为定时器使用,设定T0工作在模式1(16位定时/计数器)。今要求它能定时地发出步进脉冲,其定时中断产生的脉冲序列的周期(即步进电机的脉冲间隔)假定为20 000 s,则可算出TD所对应
2 升降频方法及其实现
当步进电机的运行频率低于它本身的起动频率时,步进电机可以用运行频率直接起动,并以该频率连续运行,需要停止的时候,可以从运行频率直接降到零速。此时,电机运行于恒速状态,无需升降频控制。当步进电机的运行频率fb>fa (fa为步进电机有载起动时的起动频率)时,若直接用fb起动,由于频率太高,步进电机会丢步,甚至产生堵转。
(1) 直线升降频。这种方法是以恒定的加速度进行升降,平稳性好,适用于速度变化较大的快速定位方式。加速时间虽然长,但软件实现比较简单。
(2) 指数曲线升降频。这种方法是从步进电机的矩频特性出发,根据转矩随频率的变化规律推导出来的。它符合步进电机加减速过程的运动规律,能充分利用步进电机的有效转矩,快速响应性能较好,升降时间短。指数升降控制具有较强的跟踪能力,但当速度变化较大时平衡性较差,一般适用于跟踪响应要求较高的切削加工中。
(3) 抛物线升降频。抛物线升降频将直线升降频和指数曲线升降频融为一体,充分利用步进电机低速时的有效转矩,使升降速的时间大大缩短,同时又具有较强的跟踪能力,这是一种比较好的方法。
















