步進(jìn)電機———驅(qū)動器原理
發(fā)布時間:
2023-02-01 15:34
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1、步進(jìn)電機是一種作為控制用的特種電機, 它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度(稱為"步距角")一步一步運行的, 其特點是沒有積累誤差(精度為100%), 所以廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。
步進(jìn)電機的運行要有一電子裝置進(jìn)行驅(qū)動, 這種裝置就是步進(jìn)電機驅(qū)動器, 它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機的角位移, 或者說: 控制系統(tǒng)每發(fā)一個脈沖信號, 通過驅(qū)動器就使步進(jìn)電機旋轉(zhuǎn)一步距角。所以步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比。所以,控制步進(jìn)脈沖信號的頻率,可以對電機精確調(diào)速;控制步進(jìn)脈沖的個數(shù),可以對電機精確定位目的;
2、步進(jìn)電機通過細(xì)分驅(qū)動器的驅(qū)動,其步距角變小了,如驅(qū)動器工作在10細(xì)分狀態(tài)時,其步距角只為‘電機固有步距角‘的十分之一,也就是說:‘當(dāng)驅(qū)動器工作在不細(xì)分的整步狀態(tài)時,控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進(jìn)脈沖,電機轉(zhuǎn)動1.8°;而用細(xì)分驅(qū)動器工作在10細(xì)分狀態(tài)時,電機只轉(zhuǎn)動了0.18° ‘,這就是細(xì)分的基本概念。 細(xì)分功能完全是由驅(qū)動器靠精確控制電機的相電流所產(chǎn)生,與電機無關(guān)。一般的情況下,細(xì)分?jǐn)?shù)不能設(shè)置的過大,因為在控制脈沖頻率不變的情況下,細(xì)分越大,電機的轉(zhuǎn)速越慢,而且電機的輸出力矩減小。
要了解"細(xì)分",先要弄清"步距角"這個概念:它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進(jìn)脈沖信號,電機所轉(zhuǎn)動的角度。電機出廠時給出了一個步距角的值,如0.9°/1.8°(表示半步工作時為0.9°、整步工作時為1.8°),這個步距角可以稱之為‘電機固有步距角‘,它不一定是電機實際工作時的真正步距角,真正的步距角和驅(qū)動器有關(guān) 。
步進(jìn)電機的細(xì)分技術(shù)實質(zhì)上是一種電子阻尼技術(shù),其主要目的是減弱或消除步進(jìn)電機的低頻振動,提高電機的運轉(zhuǎn)精度只是細(xì)分技術(shù)的一個附帶功能。
步進(jìn)電機的細(xì)分控制,從本質(zhì)上講是通過對步進(jìn)電機勵磁繞組中電流的控制,使步進(jìn)電機內(nèi)部的合成磁場為均勻的圓形旋轉(zhuǎn)磁場,從而實現(xiàn)步進(jìn)電機步距角的細(xì)分,一般情況下,合成磁場矢量的幅值決定了步進(jìn)電機旋轉(zhuǎn)力矩的大小,相鄰兩合成磁場矢量之間的夾角大小決定了步距角的大小,步進(jìn)電機半步工作方式就蘊涵了細(xì)分的工作原理。
3、驅(qū)動器細(xì)分有什么優(yōu)點,為什么一定建議使用細(xì)分功能?
驅(qū)動器細(xì)分后的主要優(yōu)點為:完全消除了電機的低頻振蕩。低頻振蕩是步進(jìn)電機(尤其是反應(yīng)式電機)的固有特性,而細(xì)分是消除它的唯一途徑,如果您的步進(jìn)電機有時要在共振區(qū)工作(如走圓?。?,選擇細(xì)分驅(qū)動器是唯一的選擇。提高了電機的輸出轉(zhuǎn)矩。尤其是對三相反應(yīng)式電機,其力矩比不細(xì)分時提高約30-40% 。提高了電機的分辨率。由于減小了步距角、提高了步距的均勻度,‘提高電機的分辨率‘是不言而喻的。
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