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驱动器原理

1.恒流驱动

恒流控制的基本思想是通过控制主电路中MOSFET的导通时间,即调节MOSFET触发信号的脉冲宽度,来达到控制输出驱动电压进而控制电机绕组电流的目的。

2.单极性驱动

单极性 (unipolar) 和双极性 (bipolar) 是步进电机常采用的两种驱动架构。单极性驱动电路使用四颗晶体管来驱动步进电机的两组相位,电机结构则如图1所示包含两组带有中间抽头的线圈,整个电机共有六条线与外界连接。这类电机有时又称为四相电机,但这种称呼容易令人混淆又不正确,因为它其实只有两个相位,总线型步进驱动器价格,准确的说法应是双相位六线式步进电机。六线式步进电机虽又称为单极性步进电机,实际上却能同时使用单极性或双极性驱动电路。

3.双极性驱动

双极性步进电机的驱动电路则如图2所示,它会使用八颗晶体管来驱动两组相位。双极性驱动电路可以同时驱动四线式或六线式步进电机,虽然四线式电机只能使用双极性驱动电路,它却能大幅降低量产型应用的成本。双极性步进电机驱动电路的晶体管数目是单极性驱动电路的两倍,总线型步进驱动器公司,其中四颗下端晶体管通常是由微控制器直接驱动,上端晶体管则需要成本较高的上端驱动电路。双极性驱动电路的晶体管只需承受电机电压,所以它不像单极性驱动电路一样需要箝位电路。

4.微步驱动

微步驱动技术是一种电流波形控制技术。其基本思想是控制每相绕组电流的波形,使其阶梯上升或下降,即在0和较大值之间给出多个稳定的中间状态,定子磁场的旋转过程中也就有了多个稳定的中间状态,云南总线型步进驱动器,对应于电机转子旋转的步数增多、步距角减小。采用细分驱动技术可以大大提高步进电机的步矩分辨率,减小转矩波动,避免低频共振及降低运行噪声 。

驱动器的优点介绍

出色的平均和低速范围:步进驱动器体积小,在这样一个小的系统中,较好的平均值和低速缩放是必要的,小系统中的较大转矩是步进驱动器的一个流行特性,这也是步进驱动器和伺服电机的区别点。伺服电机是在中高速运行时能够产生平滑转矩的电机,而步进电机驱动器在中低速运行时会产生高频转矩,随着转速范围的增大,高频转矩逐渐减小。步进驱动器也可用于高速操作,但周期有限。通常情况下,由于功率损耗大、系统控制率低、电机停止不准确度增加等原因,避免了高速测距操作。通常中速操作中,伺服和步进驱动器都配备良好。伺服电机在低速时会出现问题,因为它们不利于上述操作,在实际应用中,步进驱动器更有用。由于其结构简单,价格低廉,因此将其纳入系统中也可以降低生产成本。

驱动器分类

步进电机按结构分类:步进电动机也叫脉冲电机,总线型步进驱动器公司,包括反应式步进电动机(VR)、永磁式步进电动机(PM)、混合式步进电动机(HB)等。

(1)反应式步进电动机:也叫感应式、磁滞式或磁阻式步进电动机。其定子和转子均由软磁材料制成,定子上均匀分布的大磁极上装有多相励磁绕组,定、转子周边均匀分布小齿和槽,通电后利用磁导的变化产生转矩。一般为三、四、五、六相;可实现大转矩输出(消耗功率较大,电流较高可达20A,驱动电压较高);步距角小(较小可做到10’);断电时无定位转矩;电机内阻尼较小,单步运行(指脉冲频率很低时)震荡时间较长;启动和运行频率较高。

(2)永磁式步进电动机:通常电机转子由永磁材料制成,软磁材料制成的定子上有多相励磁绕组,定、转子周边没有小齿和槽,通电后利用永磁体与定子电流磁场相互作用产生转矩。一般为两相或四相;输出转矩小(消耗功率较小,电流一般小于2A,驱动电压12V);步距角大(例如7.5度、15度、22.5度等);断电时具有一定的保持转矩;启动和运行频率较低。

(3)混合式步进电动机:也叫永磁反应式、永磁感应式步进电动机,混合了永磁式和反应式的优点。其定子和四相反应式步进电动机没有区别(但同一相的两个磁极相对,且两个磁极上绕组产生的N、S极性必须相同),转子结构较为复杂(转子内部为圆柱形永磁铁,两端外套软磁材料,周边有小齿和槽)。一般为两相或四相;须供给正负脉冲信号;输出转矩较永磁式大(消耗功率相对较小);步距角较永磁式小(一般为1.8度);断电时无定位转矩;启动和运行频率较高;发展较快的一种步进电动机。 

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