步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機(jī)電元件。步進(jìn)電機(jī)的輸入量是脈沖序列,輸出量則為相應(yīng)的增量位移或步進(jìn)運(yùn)動。正常運(yùn)動情況下,它每轉(zhuǎn)一周具有固定的步數(shù);做接連步進(jìn)運(yùn)動時,其旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率堅持嚴(yán)厲的對應(yīng)聯(lián)系,不受電壓動搖和負(fù)載改動的影響。因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)能直接承受數(shù)字量的操控,所以格外適合選用微機(jī)進(jìn)行操控。
一、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動操控系統(tǒng)概述,通常情況下,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)由3有些構(gòu)成:
①操控電路。用于發(fā)生脈沖,操控電機(jī)的速度和轉(zhuǎn)向。
②驅(qū)動電路。由脈沖信號分配和功率驅(qū)動電路組成。依據(jù)操控器輸入的脈沖和方向信號,為步進(jìn)電機(jī)各繞組供給正確的通電次序,以及電機(jī)需求的高電壓、大電流;一起供給各種保護(hù)措施,比方過流、過熱等。
③步進(jìn)電機(jī)。操控信號經(jīng)驅(qū)動器擴(kuò)大后驅(qū)動步進(jìn)電機(jī),股動負(fù)載。
二、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動辦法的對比
1、單電壓驅(qū)動
單電壓驅(qū)動是指在電機(jī)繞組作業(yè)過程中,只用一個方向電壓對繞組供電。L為電機(jī)繞組,VCC為電源。當(dāng)輸入信號In為高電平時,供給足夠大的基極 電流使三極管T處于飽滿狀態(tài),若疏忽其飽滿壓降,則電源電壓悉數(shù)作用在電機(jī)繞組上。當(dāng)In為低電平時,三極管截止,繞組無電流經(jīng)過。
為使通電時繞組電流敏捷抵達(dá)預(yù)設(shè)電流,串入電阻Rc;為避免關(guān)斷T時繞組電流改動率太大,而發(fā)生很大的反電勢將T擊穿,在繞組的兩頭并聯(lián)一個二極管D和電阻Rd,為繞組電流供給一個泄放回路,也稱“續(xù)流回路”。
單電壓功率驅(qū)動電路的長處是電路布局簡略、元件少、成本低、可靠性高。可是因?yàn)榇腚娮韬螅募哟螅麄€功率驅(qū)動電路的功率較低,僅適合于驅(qū)動小功率步進(jìn)電機(jī)。
2、高低壓驅(qū)動
為了使通電時繞組能敏捷抵達(dá)設(shè)定電流,關(guān)斷時繞組電流敏捷衰減為零,一起又具有較高的功率,呈現(xiàn)了高低壓驅(qū)動方法。
Th、T1分別為高壓管和低壓管,Vh、V1分別為高低壓電源,Ih、I1分別為高低端的脈沖信號。在導(dǎo)通前沿襲高電壓供電來進(jìn)步電流的前沿上升率,而在前沿過后用低電壓來保持繞組的電流。
高低壓驅(qū)動可獲得較好的高頻特性,可是因?yàn)楦邏汗艿膶?dǎo)通時刻不變,在低頻時,繞組獲得了過多的能量,簡單導(dǎo)致振動,供給步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、步進(jìn)步進(jìn)電機(jī)、減速步進(jìn)電機(jī)以及線性滑臺的山社電機(jī)技能工程師主張可經(jīng)過改動其高壓管導(dǎo)通時刻來處理低頻振動疑問,然而其操控電路較單電壓雜亂,可靠性下降,一旦高壓管失控,將會因電流太大損壞電機(jī)。
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