步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
概述步進(jìn)電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備系統(tǒng)的性能的好壞,不但僅僅取決于其步進(jìn)電機(jī)自身所帶的性能好壞,也取決于其所匹配的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器性能質(zhì)量的優(yōu)劣。對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的研究幾乎是與步進(jìn)電機(jī)的研究同步進(jìn)行的。分類步進(jìn)電機(jī)按結(jié)構(gòu)分類:步進(jìn)電機(jī)也被叫做為脈沖電機(jī),也包括其他各類反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)(VR)、永磁式步進(jìn)電機(jī)(PM)、混合式步進(jìn)電機(jī)(HB)等。(1)反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī):也叫感應(yīng)式、磁滯式或者磁阻式步進(jìn)電機(jī)。其內(nèi)部所裝配的定子和轉(zhuǎn)子均是通過(guò)由軟磁材料所制成,其內(nèi)部定子上都均勻的分布著大磁極上裝配有多相勵(lì)磁的繞組,定、轉(zhuǎn)子周邊均勻分布小齒和槽,通電后利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。一般為三、四、五、六相;可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出(消耗功率較大,電流最高可達(dá)20A,驅(qū)動(dòng)電壓較高);步距角?。ㄗ钚】勺龅?0’);斷電時(shí)無(wú)定位轉(zhuǎn)矩;電機(jī)內(nèi)阻尼較小,單步運(yùn)行(指脈沖頻率很低時(shí))震蕩時(shí)間較長(zhǎng);啟動(dòng)和運(yùn)行頻率較高。(2)永磁式步進(jìn)電機(jī):通常電機(jī)轉(zhuǎn)子由永磁材料制成,軟磁材料制成的定子上有多相勵(lì)磁繞組,定、轉(zhuǎn)子周邊沒(méi)有小齒和槽,通電后利用永磁體與定子電流磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。一般為兩相或四相;輸出轉(zhuǎn)矩?。ㄏ墓β瘦^小,電流一般小于2A,驅(qū)動(dòng)電壓12V);步距角大(例如7.5度、15度、22.5度等);斷電時(shí)具有一定的保持轉(zhuǎn)矩;啟動(dòng)和運(yùn)行頻率較低。(3)混合式步進(jìn)電機(jī):也叫永磁反應(yīng)式、永磁感應(yīng)式步進(jìn)電機(jī),混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。其定子和四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)沒(méi)有區(qū)別(但同一相的兩個(gè)磁極相對(duì),且兩個(gè)磁極上繞組產(chǎn)生的N、S極性必須相同),轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜(轉(zhuǎn)子內(nèi)部為圓柱形永磁鐵,兩端外套軟磁材料,周邊有小齒和槽)。一般為兩相或四相;須供給正負(fù)脈沖信號(hào);輸出轉(zhuǎn)矩較永磁式大(消耗功率相對(duì)較?。徊骄嘟禽^永磁式?。ㄒ话銥?.8度);斷電時(shí)無(wú)定位轉(zhuǎn)矩;啟動(dòng)和運(yùn)行頻率較高;發(fā)展較快的一種步進(jìn)電機(jī)。 系統(tǒng)控制步進(jìn)電機(jī)不能直接接到直流或交流電源上工作,必須使用專用的驅(qū)動(dòng)電源(步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器)??刂破鳎}沖信號(hào)發(fā)生器)可以通過(guò)控制脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量,從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度,從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器型號(hào)DN2422M、DN2542M、DN2556M、DN2860MH、DN2722M、DN3580M、DN3422M、DN3722MDN2556M1、DN表示步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器2、2表示2相,3表示3相3、5表示最高電壓50V4、56表示除以10的峰值電流5.6A基本原理步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的原理,采用單極性直流電源供電。只要對(duì)步進(jìn)電機(jī)的各相繞組按合適的時(shí)序通電,就能使步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)。四相步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)示意圖 開(kāi)始時(shí),開(kāi)關(guān)SB接通電源,SA、SC、SD斷開(kāi),B相磁極和轉(zhuǎn)子0、3號(hào)齒對(duì)齊,同時(shí),轉(zhuǎn)子的1、4號(hào)齒就和C、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒,2、5號(hào)齒就和D、A相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。 當(dāng)開(kāi)關(guān)SC接通電源,SB、SA、SD斷開(kāi)時(shí),由于C相繞組的磁力線和1、4號(hào)齒之間磁力線的作用,使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),1、4號(hào)齒和C相繞組的磁極對(duì)齊。而0、3號(hào)齒和A、B相繞組產(chǎn)生錯(cuò)齒,2、5號(hào)齒就和A、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。依次類推,A、B、C、D四相繞組輪流供電,則轉(zhuǎn)子會(huì)沿著A、B、C、D方向轉(zhuǎn)動(dòng)。四相步進(jìn)電機(jī)按照通電順序的不同,可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。單四拍與雙四拍的步距角相等,但單四拍的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩又可以提高控制精度。單四拍、雙四拍與八拍工作方式的電源通電時(shí)序與波形。驅(qū)動(dòng)器相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的組合單元。通過(guò)上位機(jī)的脈沖信號(hào)有順序給電機(jī)相序通電使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。組成結(jié)構(gòu)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器主要結(jié)構(gòu)主要有以下部分環(huán)行分配器根據(jù)輸入信號(hào)的要求產(chǎn)生電機(jī)在不同狀態(tài)下的開(kāi)關(guān)波形信號(hào)處理對(duì)環(huán)行分配器產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)信號(hào)波形進(jìn)行PWM調(diào)制以及對(duì)相關(guān)的波形進(jìn)行濾波整形處理3:推動(dòng)級(jí):對(duì)開(kāi)關(guān)信號(hào)的電壓,電流進(jìn)行放大提升主開(kāi)關(guān)電路用功率元器件直接控制電機(jī)的各相繞組保護(hù)電路當(dāng)繞組電流過(guò)大時(shí)產(chǎn)生關(guān)斷信號(hào)對(duì)主回路進(jìn)行關(guān)斷,以保護(hù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)繞組傳感器對(duì)電機(jī)的位置和角度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,傳回信號(hào)的產(chǎn)生裝置。供應(yīng)杰力科技直線步進(jìn)電機(jī)的深圳市杰力科技有限公司與您攜手共創(chuàng)輝煌!
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