步進電機有沒有編碼器?步進電機如何加編碼器

步進電機工作原理

當(dāng)電流流過定子繞組時，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場。該磁場會帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場旋轉(zhuǎn)一個角度。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場轉(zhuǎn)一個角度。每輸入一個電脈沖，電動機轉(zhuǎn)動一個角度前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機就會反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉(zhuǎn)動。

通常見到的各類電機，內(nèi)部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻，通電會產(chǎn)生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說的銅損，如果電流不是標(biāo)準(zhǔn)的直流或正弦波，還會產(chǎn)生諧波損耗；鐵心有磁滯渦流效應(yīng)，在交變磁場中也會產(chǎn)生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關(guān)，這叫鐵損。

銅損和鐵損都會以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來，從而影響電機的效率。步進電機一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉(zhuǎn)速而變化，因而步進電機普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機嚴(yán)重。

三款步進電機電路圖

電路圖一：

圖3中的RL1～RL4為繞組內(nèi)阻，50Ω電阻是一外接電阻，起限流作用，也是一個改善回路時間常數(shù)的元件。D1～D4為續(xù)流二極管，使電機繞組產(chǎn)生的反電動勢通過續(xù)流二極管（D1～D4）而衰減掉，從而保護了功率管TIP122不受損壞。

在50Ω外接電阻上并聯(lián)一個200μF電容，可以改善注入步進電機繞組的電流脈沖前沿，提高了步進電機的高頻性能。與續(xù)流二極管串聯(lián)的200Ω電阻可減小回路的放電時間常數(shù)，使繞組中電流脈沖的后沿變陡，電流下降時間變小，也起到提高高頻工作性能的作用。

電路圖二：

雙極性步進電機的驅(qū)動電路如圖所示，它會使用八顆晶體管來驅(qū)動兩組相位。雙極性驅(qū)動電路可以同時驅(qū)動四線式或六線式步進電機，雖然四線式電機只能使用雙極性驅(qū)動電路，它卻能大幅降低量產(chǎn)型應(yīng)用的成本。雙極性步進電機驅(qū)動電路的晶體管數(shù)目是單極性驅(qū)動電路的兩倍，其中四顆下端晶體管通常是由微控制器直接驅(qū)動，上端晶體管則需要成本較高的上端驅(qū)動電路。雙極性驅(qū)動電路的晶體管只需承受電機電壓，所以它不像單極性驅(qū)動電路一樣需要箝位電路。

步進電動機不能直接接到工頻交流或直流電源上工作，而必須使用專用的步進電動機驅(qū)動器，如圖2所示，它由脈沖發(fā)生控制單元、功率驅(qū)動單元、保護單元等組成。圖中點劃線所包圍的二個單元可以用微機控制來實現(xiàn)。驅(qū)動單元與步進電動機直接耦合，也可理解成步進電動機微機控制器的功率接口。

電路圖三：

圖8是使用L297（環(huán)形分配器專用芯片）和L298構(gòu)成的具有恒流斬波功能的步進電動機驅(qū)動系統(tǒng)。

步進電機有沒有編碼器

步進電機沒有編碼器 如果你想在步進電機上加編碼器可以步進電機雙軸伸，在后面軸上面加編碼器。

步進電機是執(zhí)行原件，編碼器屬于反饋系統(tǒng)，編碼器配合步進電機使用，用PLC控制其運行。按照原理來講是PLC發(fā)送脈沖指令給步進驅(qū)動器，驅(qū)動器給步進電機提供相應(yīng)電流使其運行，當(dāng)編碼器檢測到步進電機運行到需要到達的位置的時候會反饋信號給PLC，PLC安裝反饋的信號停止發(fā)送脈沖信號給步進驅(qū)動器，當(dāng)步進電機沒有了電動原提供電流當(dāng)然也會立刻停止運行。（伺服電機就是此種裝置），其實編碼器會不停的反饋當(dāng)前位置給PLC，PLC根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。

當(dāng)然會不會停穩(wěn)，停止后是不是自己想要的位置，這個要看電機有無制動裝置？當(dāng)然低速運行的話，一般進給精度都能滿足。

還有一種就是提前計算好步進電機進給需要的脈沖數(shù)，然后用PLC編程，運行這么多脈沖數(shù)，步進電機停止，編碼器反饋此時電機位置，形成半閉環(huán)控制。另外的高速定位，PLC程序里面就可以設(shè)置快到位置的時候電機進行減速進給，可滿足定位精度。

步進電機如何加編碼器

步進電機加編碼有點雞肋，就是浪費資源；因為步進電機沒法實時響應(yīng)，必須有一個加速減速過程；

例：用帶諧波減速器的東方步進馬達，減速比100:1 步距角：0.0072°，想加個編碼器來防止丟步等等，以下是方法：

答：原則上也可以在絲杠的一頭裝電機，另一頭裝編碼器。不過這樣會受到減速機精度的影響，可能出現(xiàn)對丟步的誤判。加編碼器最好是雙出軸的電機，電機后端加編碼器，伺服電機都是這樣做的，除非你是特殊使用或是條件限制（沒有雙出軸）。一般是加工2500線的就可以，線數(shù)太高也是浪費。

另外編碼器的分辨率與你的步進電機的分辨率大致相同就好。如果驅(qū)動器上細(xì)分很高，而又只想檢測是不是丟步了，編碼器的分辨率只要與細(xì)分前的分辨率一致或略高就可以了。

步進電機加編碼器的意義

步進電機雖然是可以精確控制的器件，但是是開環(huán)的，需要加裝編碼器以實現(xiàn)閉環(huán)反饋控制;并可測得步進電機失步和旋轉(zhuǎn)或移動速度，以用于動態(tài)速度控制。對于這種說法，小編覺得第一點開環(huán)控制需要編碼器實現(xiàn)閉環(huán)反饋還算是可以理解，因為小編自己在使用中，偶爾也會因為步進電機的線連接不好，而導(dǎo)致步進電機并未能正常工作。對于第二點步進電機的速度控制就覺得不是很有必要，因為通過控制步進電機的脈沖頻率就已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)速了，實在不覺得有必要再使用外部反饋。