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步進電機驅動器的三種不同驅動模式講解

瀏覽次數:129       日期:2019-07-04
        步進電機驅動器是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”),它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速和定位的目的。
 
步進電機和步進電機驅動器構成步進電機驅動系統。步進電機驅動系統的性能,不但取決于步進電機自身的性能,也取決于步進電機驅動器的優劣。對步進電機驅動器的研究幾乎是與步進電機的研究同步進行的。步進電機驅動器有三種基本的步進電機驅動模式:半步、細分、整步。其主要區別在于電機線圈電流的控制精度(即激磁方式)。
 
 
步進電機驅動器
 
1.半步驅動
在單相激磁時,電機轉軸停至整步位置上,驅動器收到下一脈沖后,如給另一相激磁且保持原來相繼處在激磁狀態,則電機轉軸將移動半個步距角,停在相鄰兩個整步位置的中間。如此循環地對兩相線圈進行單相然后雙相激磁步進電機將以每個脈沖0.90度的半步方式轉動。山社電機供應的所有的整/半步驅動器都可以執行整步和半步驅動,由驅動器撥碼開關的撥位進行選擇。和整步方式相比,半步方式具有精度高一倍和低速運行時振動較小的優點,所以實際使用整/半步驅動器時一般選用半步模式。
 
2.細分驅動
細分驅動模式具有低速振動極小和定位精度高兩大優點。對于有時需要低速運行(即電機轉軸有時工作在60rpm以下)或定位精度要求小于0.90度的步進應用中,細分型步進電機驅動器獲得廣泛應用。其基本原理是對電機的兩個線圈分別按正弦和余弦形的臺階進行精密電流控制,從而使得一個步距角的距離分成若干個細分步完成。例如十六細分的驅動方式可使每圈200標準步的步進電機達到每圈200*16=3200步的運行精度(即0.1125°)。
 
3.整步驅動
在整步運行狀態下,每輸入一個脈沖,電機軸的角位移是一個步矩角,在半步運行狀態下,每輸入一個脈沖,電機軸的角位移是半個步矩角。步進電機最好不使用整步狀態,整步狀態時振動大。在整步運行中,同一種步進電機既可配整/半步驅動器也可配細分驅動器,但運行效果不同。步進電機驅動器按脈沖/方向指令對兩相步進電機的兩個線圈循環激磁(即將線圈充電設定電流),這種驅動方式的每個脈沖將使電機移動一個基本步距角,即1.80度 (標準兩相電機的一圈共有200個步距角)。
 
步進電機細分驅動技術是一種可以顯著改善步進電機綜合使用性能的驅動技術。美國學者首次在美國增量運動控制系統及器件年會上提出步進電機步距角細分的控制方法。在其后的二十多年里,步進電機細分驅動得到了很大的發展。逐步發展到上世紀九十年代完全成熟的。我國對細分驅動技術的研究,起步時間與國外相差無幾。
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