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步进电机驱动器的类型有几种,驱动器工作原理是什么?

发表时间:2021-08-14 16:29【 阅读量:-

  在过去的几年中,通用电机控制器,特别是闭环控制器,取得了很大的进展。控制灵活性、适应性和以前梦想或难以实施的策略现已嵌入最新的控制器中。这些新设备现在提供了更高的复杂性、增强的性能、更多的功能和特性、更低的功耗/更高的效率,同时简化了使用和物理接口。


  步进电机驱动器的类型有四种:波形驱动(也称为单相驱动)、两相驱动、一个两相驱动和微步进驱动。


  波形或单相驱动器一次只打开一个相位。考虑下面的图。当驾驶员被激励到绿色的A极(南极)时,它将吸引转子的北极。然后,当驱动器给B通电并关闭a时,转子旋转90°,随着驱动器一次给每个磁极通电而继续旋转。

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  工程师很少使用波形驱动:它效率低,扭矩小,因为一次只有一个电机工作。


  驱动器上的两相之所以命名,是因为两相同时连接。如果驱动器将a极和B极作为南极(如绿色所示)通电,则转子的北极将同时吸引a极和B极,并在它们之间对齐。随着通电顺序的继续,转子在两极之间不断对齐。

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  两相驱动的分辨率并不比单相驱动的分辨率高,但它确实能产生更大的扭矩。


  一二相驱动器的名称是指驱动器在任何特定时间向1相或2相供电的方式。在这种驱动方法中,也被称为半步驱动,驱动器使a极通电(显示为绿色)。然后给a极和B极通电。然后给B极通电。等等

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  一二阶段驱动器提供更高的运动分辨率。当两相连接时,电机将产生更大的扭矩。这里有一个警告:转矩波动是一个问题,因为它会引起共振和振动。


  与一二相驱动相关的是微步进。


  微步进提供非常精细的运动分辨率。在这里,驱动器使用电流调节来防止转矩振荡。有了这项技术,工程师们可以在更多的应用中使用步进电机。


  在顺序中,微步进驱动器沿正弦波增加和减少电流,因此没有极完全打开或关闭。这是微步进正弦波电流的一个示例:

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  请注意正弦波电流的精细锯齿状轮廓。尽管微步进不一定能提高精度,但它确实比其他驱动模式具有更高的分辨率,这对于电机空载运行的应用尤其有用。在操作过程中,电机可能会错过步骤。然而,微步进将分散能量,而不是一次将其全部转移到电机,这将导致振铃和超调。


  对于所有这些驱动形式,电机可以有不同的绕组。单极电机只接受正电压。一个单极子需要在每个线圈的中间附加一个导线,以允许电流从一端流向另一端。双极步进电机使用正电压和负电压。双极步进电机有更大的转矩,因为它们产生更强的磁场,但它们的结构也需要更多的导线。


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