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步进电机怎么提供精确控制,步进电机使用驱动器的控制方案

2021年10月27日16:17 

  步进电机是电机的一种,它的主要特点是它的轴通过步进旋转运动一个固定的角度。由于电机的内部结构,可以获得这个功能。没有传感器,只有通过计算执行的步骤数才能知道轴的精确角位置。该功能也使其适用于广泛的应用。

步进电机驱动器

  步进电机驱动和控制:


  以正确的顺序为步进电机的线圈通电以实现单步是一项复杂的任务。因此,电机线圈的实际控制通常是使用驱动器来实现的。步进电机驱动有两种类型——恒压(L/R驱动)和恒流(斩波驱动)。L/R驱动器主要限于低速应用,因此,我们将专注于斩波器驱动器。


  驱动器通过解释来自控制器的数字步进和方向信号并相应地为电机线圈通电,从而简化了步进电机的操作。所有电子设备都受欧姆定律和电流上升与电感之间的关系控制。对于步进电机,电机的设计(关于其线圈)可防止电流在脉冲(命令信号)期间快速增加,这意味着没有非常高的电压,电流永远不会达到其峰值。这是一个问题,因为如果没有足够的电流,扭矩会很低,尤其是在高电机速度下。为了解决这个问题,斩波驱动器执行所谓的脉冲宽度调制(PWM)。

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  脉宽调制(PWM):


  脉宽调制(PWM)涉及在每一步非常快速地打开和关闭电机的输出电压。这为电机线圈提供了非常高的电压(通常是电机标称电压的8倍),从而导致电流迅速上升并高于其他情况。这种开关动作通常发生在20 kHz或更高的频率下,但电压“接通时间”受线圈阻抗和电机速度的影响——因此在更高的速度下,电压接通时间更长(脉冲宽度更大)以产生正确水平的平均电流。

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