继续折腾数控:让步进电机(按照你的意图)转起来
novakon2015/02/08机械与工具 IP:广东
前几篇帖子见:
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/69398
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/69696

步进电机的转子就像一个齿轮,旁边有几组线圈,我给不同的线圈按照顺序通电,就可以让它们以电磁铁的方式轮流吸引齿轮的齿;每吸引一个齿,转子就旋转一个角度,这样一个齿一个齿地吸引,电机就转起来了,而且转过的角度受到我的严格控制。

因此我们常用步进电机带动机床的丝杆,实现行程可控的直线运动。

为了驱动一个步进电机,我们首先要知道它内部线圈的排列组合;下图中的步进电机是从某位kc坛友手上买到的二手货(大家去交易版就看到了),属于两相四线电机(出线有6根,但其中两根是无用的)。两相四线电机是什么意思?其实,电机内部有许多组线圈,其中一半的线圈串联或者并联成为一相,另一半形成另一相,总共两相,对外可视作两个独立的线圈,这就是两相的含义。

DSC_2672.jpg
(双击看大图)

两个线圈有四个接头,因此称为两相四线步进电机。
步进电机的具体驱动方法,也就是给各相线圈通入电流的强度和顺序等细节,在维基百科等地方可以看到,此处不赘述。

如果我们每次吸引一个齿,步进电机在低速旋转的时候会产生抖动。因此有一种叫做细分驱动的技术,通过每次吸引半个齿,小半个齿……的方法来让运动变得平滑。但要应用这种驱动技术,需要复杂的电路设计,高超的设计水平。因此,我在淘宝上买了基于A4988芯片的步进电机驱动器,它内部的电路实现了细分驱动技术,能完美地驱动两相四线步进电机。当然我自己也做过细分驱动器,为此写过不少代码,而且最后也能用,但是请相信我,凡是淘宝能买到的东西,完全没有必要自己做,除非是为了学习。为什么?因为时间就是金钱,不是铜钱,是金钱。我写这么大一篇文章,同样也是希望节省更多人的时间。

由于步进电机驱动技术的飞速发展,我们不需要再研究对电机线圈电流的控制,只要把希望转过的步数,以数字脉冲信号的形式发给步进电机驱动器就行了。

EN:使能信号,高表示步进电机休息,低表示步进电机工作
DIR:方向信号,高低分别表示正反转
CLK:脉冲信号,每一个上升沿(或者下降沿),电机根据方向信号,正或者反转一步或者一小步。

把这几个信号,用线从mach3控制板连到A4988上,A4988就知道该让电机往哪边走、走多少了。所以我们把mach3软件称为运动控制软件,整个系统称为运动控制系统。

具体接线方法(包括电源线,RST脚信号等等),请认真阅读A4988 datasheet及相关资料。
attachment icon A4988-Datasheet.pdf 1.04MB PDF 282次下载 预览
接好之后(我把驱动器的输入,接在MACH3 X轴的脉冲输出上)可以打开mach3软件,默认界面/诊断界面 里面有一个让轴来回摆动的功能,可以测试电机工作是否正常。

mach3screen.png

这里的设置:给X轴输出800Hz的脉冲,每2秒钟反向。

效果可以看视频:



点击此处查看视频
视频中,电机工作时基本没有声音的,声音是背景电脑风扇的噪音
视频比较短,后面有一段音乐,我比较喜欢的流派,跟大家分享一下。

嗯,就说这么多吧。

----------------------------------------------------------------------------

这个帖子的重点在于:只要掌握了基本概念,并不需要很复杂的工序,并不需要花很多钱,就可以实现一套数控系统。当然,目前只是实现了一部分,钻铣床还在从浙江过来的路上。


在这里提醒某些kc的朋友,应该多了解技术,多掌握概念,多熟悉理论,不要头脑一发热就开干,那样只会事倍功半。

是不是显得mach3控制板比电机贵?这已经是能买到的新的mach3板子的最低价了!电机也是42步进电机的最低价了!虽然都是淘宝货,不过为了低价格还是要花不少时间的,而时间就是金钱,因此自我检讨10秒钟。
来自:仪器与装备 / 机械与工具
19
2
已屏蔽 原因:{{ notice.reason }}已屏蔽
{{notice.noticeContent}}
~~空空如也
novakon 作者
9年11个月前 IP:广东
745949
在这里提醒某些kc的朋友,应该多了解技术,多掌握概念,多熟悉理论,不要头脑一发热就开干,那样只会事倍功半。

-----------------------

搞这些技术之前,我是几乎完全不懂的。比如mach3软件我就第一次用。步进电机驱动我倒是懂,那也是看了堆成山的PDF之后才懂的。不能跳过这一步,否则虽然安装起来容易,但遇到问题的时候就解决不了。

不懂的先一点点想办法搞懂,不管是上网找资料还是看说明书。搞懂之后,再去买东西,再去安装。
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论

想参与大家的讨论?现在就 登录 或者 注册

所属专业
上级专业
同级专业
novakon
学者 机友 笔友
文章
1256
回复
8386
学术分
16
2008/03/29注册,2年10个月前活动

已走,勿送

主体类型:个人
所属领域:无
认证方式:手机号
IP归属地:未同步
文件下载
加载中...
{{errorInfo}}
{{downloadWarning}}
你在 {{downloadTime}} 下载过当前文件。
文件名称:{{resource.defaultFile.name}}
下载次数:{{resource.hits}}
上传用户:{{uploader.username}}
所需积分:{{costScores}},{{holdScores}}下载当前附件免费{{description}}
积分不足,去充值
文件已丢失

当前账号的附件下载数量限制如下:
时段 个数
{{f.startingTime}}点 - {{f.endTime}}点 {{f.fileCount}}
视频暂不能访问,请登录试试
仅供内部学术交流或培训使用,请先保存到本地。本内容不代表科创观点,未经原作者同意,请勿转载。
音频暂不能访问,请登录试试
支持的图片格式:jpg, jpeg, png
插入公式
评论控制
加载中...
文号:{{pid}}
投诉或举报
加载中...
{{tip}}
请选择违规类型:
{{reason.type}}

空空如也

加载中...
详情
详情
推送到专栏从专栏移除
设为匿名取消匿名
查看作者
回复
只看作者
加入收藏取消收藏
收藏
取消收藏
折叠回复
置顶取消置顶
评学术分
鼓励
设为精选取消精选
管理提醒
编辑
通过审核
评论控制
退修或删除
历史版本
违规记录
投诉或举报
加入黑名单移除黑名单
查看IP
{{format('YYYY/MM/DD HH:mm:ss', toc)}}