步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路性能比較和電路實(shí)例
1、性能比較
比較上述驅(qū)動(dòng)電路的
基本性能可概括如下。
1）單極性驅(qū)動(dòng)電路：這里指單電源、單極性驅(qū)動(dòng)電路，每相只用一只功率管。線路簡(jiǎn)單、成本低，但效率也低，啟動(dòng)和運(yùn)行頻率均不高?，F(xiàn)常用來(lái)驅(qū)動(dòng)小功率步進(jìn)電機(jī)。
2）雙極性驅(qū)動(dòng)電路：線路復(fù)雜，效率高。常用來(lái)驅(qū)動(dòng)永磁式電機(jī)、混合式電機(jī)或大功率電機(jī)。
3）高低壓驅(qū)動(dòng)電路：線路較簡(jiǎn)單。雙電源，每相需要兩只功率管。效率較高，啟動(dòng)和運(yùn)行頻率比單極性電路高。
4）斬波驅(qū)動(dòng)電路：雙電源成高壓?jiǎn)坞娫?。運(yùn)行特性好，效率高，但線路復(fù)雜。
5）調(diào)頻調(diào)壓驅(qū)動(dòng)電路：控制電路較復(fù)雜。因?yàn)閂隨f改變，所以，效率、運(yùn)行特性等都有了明顯改善。
6）細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路：線路復(fù)雜。運(yùn)行特性好。微機(jī)的應(yīng)用已使它成為很有發(fā)展前途的驅(qū)動(dòng)方式之一。
2、驅(qū)動(dòng)電路實(shí)例
1） 圖1是斬波驅(qū)動(dòng)的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。被驅(qū)動(dòng)的電機(jī)是36By3-30型三相步進(jìn)電機(jī)。它的A、B、C三相分別接在圖示電路的A、B、C端。A、B、C三端的輸入分別接電路的D03、D02、DO1。
該電路有兩種工作狀態(tài)：(1)步進(jìn)方式；(2)維持方式。處在步進(jìn)工作方式時(shí)，流過取樣電阻R0和相繞組上的電流為2A；處在維持方式時(shí)，僅為0.5A。工作方式的轉(zhuǎn)換受程序控制。該程序送“1”給DO5時(shí)，則為步進(jìn)方式。送“0”時(shí)，為維持方式。 圖1 斬波驅(qū)動(dòng)應(yīng)用實(shí)例
實(shí)際上，是用DO5電位的高低改變比較器比較基準(zhǔn)端“2”的電位。DO5電位高，“2”端電位抬高，則比較器“3”端的翻轉(zhuǎn)電位也隨之提高。即取樣
電阻R0上的電壓隨之提高，流過R0的平均電流相應(yīng)增大。反之，‘2”端電位降低，流過R0的平均電流相應(yīng)減小。
斬波驅(qū)動(dòng)由比較器、比較器后面的放大電路、L、C、R等電路形成。假設(shè)比較器的“3”端電位高于“2”端，它的輸出為低電位。由三極管組成的放大電路截止，加到相繞組上的電壓逐步衰減，流過R0上的電流和iR0也隨之降低。經(jīng)過一定時(shí)間后，“3”端電位低于“2”端。經(jīng)比較器比較后，輸出高電位。（http://www.diangon.com/版權(quán)所有）放大電路的輸出電壓升高。流過取樣電阻R0上的電流以回路時(shí)間常數(shù)所決定的規(guī)律逐步上升，R0上的壓降iR0也隨之上升。當(dāng)“3” 端電位再一次高于“2”端時(shí)，比較器的輸出再次變低。如此循環(huán)，形成斬波輸出。
驅(qū)動(dòng)電路的另外3個(gè)輸入端DO1、D02、D03受程序控制，用來(lái)決定步進(jìn)電機(jī)的正反向旋轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)時(shí)，以ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→…方式工作；反轉(zhuǎn)時(shí)，以ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→…方式工作。 圖2 噴墨打字機(jī)中使用的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路
2）圖2是噴墨打字機(jī)中使用的驅(qū)動(dòng)電路。被驅(qū)動(dòng)的是四相步進(jìn)電機(jī)，步距角為3.6°。驅(qū)動(dòng)電路由四只二極管、四只晶體管、兩組雙線繞組、兩只限流電阻和一只36V穩(wěn)壓管組成。穩(wěn)壓管以圖示方式與二極管串聯(lián)后，并聯(lián)在線圈兩端。這種方式與單純并二極甘或并二極管-電阻相比，能在晶體管截止之后，使回路電流衰減得更迅速。除此之外，截止后，加在集電極上的最高電壓是電源電壓加穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓，而與電流無(wú)關(guān)。在圖示電路中，為60V。這使得決定最
大集電極電壓的額定值變得很容易。圖中的串聯(lián)電阻主要是為了迅速建立激磁電流和改善轉(zhuǎn)矩特性而設(shè)。設(shè)繞組電阻為Rw，串聯(lián)電阻為R；則串聯(lián)R后，電路的時(shí)間常數(shù)將從L/Rw減少為L(zhǎng)／（Rw+R）。 |
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