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步進電機的驅動方式
發布時間:2019-06-09    點擊次數:次   

   步進電機常用的驅動(Driver)方式是全電壓驅動,即在電機移步與鎖步時都加載額定電壓。步進電機是一種感應電機,它的工作原理是利用電子電路,將直流電變成分時供電的,多相時序控制電流,用這種電流為步進電機供電,步進電機才能正常工作,驅動器就是為步進電機分時供電的,多相時序控制器。為了避免電機過流及改良驅動特性(characteristic]),需加限流電阻。由于步進電機鎖步時,限流電阻要消耗掉大量的功率,故限流電阻要有較大的功率容量,并且開關管也要有較高的負載能力。
步進馬達的另一種驅動方式是高低壓驅動,即在電機移步時,加額定或超過額定值(rated value)的電壓(voltage),以便在較大的電流驅動下,使電機快速移步;而在鎖步時,則加低于額定值的電壓,只讓電機繞組流過鎖步所需的電流值。步進電機驅動為了進一步提高驅動系統的高頻響應,可采用升頻升壓功率驅動接口。這種接口對繞組提供的電壓與電機的運行頻率成線性關系。它的主回路實際上是一個開關穩壓電源,利用頻率-電壓變換器,將驅動脈沖的頻率轉換成直流電平,并用此電平去控制開關穩壓電源的輸入,這就構成了具有頻率反饋的功率驅動接口。這樣,既可以減少限流電阻的功率(指物體在單位時間內所做的功的多少)消耗,又可以提升電機的運行(Windows)速度,但這種驅動方式的電路(Electric circuit)要復雜一些。
驅動脈沖的分配可以使用(use)硬件方法,即用脈沖分配器實現。現在,脈沖分配器已經標準化、芯片化,市場上可以買到。但硬件方法結構(Structure)復雜,成本(Cost)也較高。
步進電機控制(control)(包括控制脈沖的產生和分配)也可以使用(use)軟件方法(method),即用單片機實現,這樣既簡化了電路(Electric circuit),也降低了成本(Cost)。步進電機驅動步進電機不能直接接到工頻交流或直流電源上工作,而必須使用專用的驅動器,如圖所示,它由脈沖發生控制單元、功率驅動單元、保護單元等組成。圖中點劃線所包圍的二個單元可以用微機控制來實現。使用單片機以軟件方式驅動步進電機,不但可以通過編程方法,在一定范圍內自由設定(shè dìng)步進電機的轉速(Rotational Speed)、往返轉動的角度(angle)以及轉動次數等,而且還可以方便靈活地控制步進電機的運行(Windows)狀態,以滿足不同用戶的要求。因此,常把單片機步進電機控制電路稱之為可編程步進電機驅動器。

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