[发明专利]一种步进电机的单步驱动方法及装置

说明书

本发明涉及一种步进电机的单步驱动方法及装置包括：实时采集步进电机的实际旋转角度；根据实际旋转角度获得步进电机每旋转一个微步所需的实际时间，根据实际时间与预设的既定时间进行对比得出延迟时间，根据延迟时间实时调整步进电机的驱动电流和速度。本发明既能避免步进电机的能量浪费，又能保证步进电机在负载变化的情况下，仍能达到最高工作效率。

技术领域

本发明涉及电机驱动技术领域，特别涉及一种步进电机的单步驱动方法及装置。

背景技术

现有技术中步进电机驱动系统的驱动电流和速度均为预先设置，且由控制器件主动控制，因此，为了预留足够的扭力，需将步进电机设置于较低的速度和较大的驱动电流，显而易见地，造成步进电机发热严重、能量浪费严重，以及在步进电机的负载变化时，无法达到最高的工作效率。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种步进电机的单步驱动方法及装置，既能避免步进电机的能量浪费，又能保证步进电机在负载变化的情况下，仍能达到最高工作效率。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种步进电机的单步驱动方法，包括：实时采集步进电机的实际旋转角度；根据所述实际旋转角度获得所述步进电机每旋转一个微步所需的实际时间，根据所述实际时间与预设的既定时间进行对比得出延迟时间，根据所述延迟时间实时调整步进电机的驱动电流和速度。

所述实时采集步进电机的实际旋转角度之前还包括：外部旋转角度信号经放大处理后控制所述步进电机旋转。

根据所述实际旋转角度获得所述步进电机每旋转一个微步所需的实际时间，根据所述实际时间与预设的既定时间进行对比得出延迟时间，根据所述延迟时间实时调整步进电机的驱动电流和速度，还包括以下内容：根据所述实际旋转角度信号计算是否与既定微步的旋转角度相符，只有当所述实际旋转角度符合所述既定微步的旋转角度时，才驱动所述步进电机的下一微步的旋转。

为实现上述目的，本发明还采取以下技术方案：一种步进电机的单步驱动装置包括：微计算机控制系统和旋转角度传感器；所述微计算机控制系统通信连接步进电机，所述微计算机控制系统根据外部旋转角度信号驱动所述步进电机，所述旋转角度传感器与所述步进电机固定连接，所述旋转角度传感器实时检测所述步进电机的实际旋转角度，并将所述实际旋转角度实时发送给所述微计算机控制系统，所述微计算机控制系统根据所述实际旋转角度信号调整所述步进电机的驱动电流和速度。

所述微计算机控制系统根据所述实际旋转角度信号获得所述步进电机每旋转一个微步所需的实际时间，根据所述实际时间与预设的既定时间进行对比得出延迟时间，根据所述延迟时间实时调整步进电机的驱动电流和速度。

所述微计算机控制系统和所述步进电机之间串联放大电路。

所述放大电路为H桥式电流驱动电路。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明通过实时检测负载发生变化时导致的步进电机旋转角度发生的时间上的延迟，进而利用该延迟时间调整步进电机的驱动电流和速度，即进行自动补偿，进而既能避免步进电机的能量浪费，又能保证步进电机在负载变化的情况下避免丢步，且能达到最高工作效率。2、本发明由于根据负载变化时的旋转角度时间变化，进行自动调节，适应各种负载情况，因此无需预先设置驱动速度、加减速度、驱动电流等，非常便捷。3、本发明由于无需预先设置驱动电流和速度，因此有效避免了能量的冗余及浪费，减少发热，节约能源，提高效率。本发明的信号依次通过微计算机控制系统、放大电路、步进电机、旋转角度传感器再回到微计算机控制系统，形成闭环控制，信号可靠，实施成本低，可以广泛应用于电机驱动技术领域。

附图说明

图1是本发明的一种步进电机的单步驱动方法的其中一个实施例的流程示意图；

图2是本发明的一种步进电机的单步驱动装置的其中一个实施例的结构示意图。