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步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方電路優(yōu)缺點(diǎn)分析

   2024-08-03 建材之家2400
核心提示:恒電壓驅(qū)動(dòng) 單電壓驅(qū)動(dòng)是指在電機(jī)繞組工作過程中,只用一個(gè)方向電壓對(duì)繞組供電,多個(gè)繞組交替提供電壓。該方式是一種比較老的驅(qū)動(dòng)方式,現(xiàn)在基本不用了。優(yōu)點(diǎn):電路簡單,元件少、控制也簡單,實(shí)現(xiàn)起來比較簡單缺點(diǎn):必須提供足夠大的電流的三極管來進(jìn)行開關(guān)處理,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度比較低,電機(jī)震動(dòng)比較大,發(fā)熱大。由于已經(jīng)不再使用,所以不多描述。高低壓驅(qū)動(dòng) 由于恒電壓驅(qū)動(dòng)存在以上諸多缺點(diǎn),技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)……
 恒電壓驅(qū)動(dòng)
    單電壓驅(qū)動(dòng)是指在電機(jī)繞組工作過程中,只用一個(gè)方向電壓對(duì)繞組供電,多個(gè)繞組交替提供電壓。該方式是一種比較老的驅(qū)動(dòng)方式,現(xiàn)在基本不用了。
優(yōu)點(diǎn):電路簡單,元件少、控制也簡單,實(shí)現(xiàn)起來比較簡單
缺點(diǎn):必須提供足夠大的電流的三極管來進(jìn)行開關(guān)處理,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度比較低,電機(jī)震動(dòng)比較大,發(fā)熱大。由于已經(jīng)不再使用,所以不多描述。
高低壓驅(qū)動(dòng)
    由于恒電壓驅(qū)動(dòng)存在以上諸多缺點(diǎn),技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,研發(fā)出新的高低壓驅(qū)動(dòng)來改善恒電壓驅(qū)動(dòng)的部分缺點(diǎn),高低壓驅(qū)動(dòng)的原理是,在電機(jī)運(yùn)動(dòng)到整步的時(shí)候使用高壓控制,在運(yùn)動(dòng)到半步的時(shí)候使用低壓控制,停止時(shí)也是使用低壓來控制。
優(yōu)點(diǎn):高低壓控制在一點(diǎn)程度上改善了震動(dòng)和噪音,第一次提出細(xì)分控制步進(jìn)電機(jī)的概念,同時(shí)也提出了停止時(shí)電流減半的工作模式。
缺點(diǎn):電路相對(duì)恒電壓驅(qū)動(dòng)復(fù)雜,對(duì)三極管高頻特性要求提高,電機(jī)低速仍然震動(dòng)比較大,發(fā)熱仍然比較大,現(xiàn)在基本上不使用這種驅(qū)動(dòng)模式。
自激式恒電流斬波驅(qū)動(dòng)
    自激式恒電流斬波驅(qū)動(dòng)的工作原理是通過硬件設(shè)計(jì)當(dāng)電流達(dá)到某個(gè)設(shè)定值的時(shí)候通過硬件將其電流關(guān)閉,然后轉(zhuǎn)為另一個(gè)繞組通電,另一個(gè)繞組通電的電流到某個(gè)固定的電流的時(shí)候,又能通過硬件將其關(guān)閉,如此反復(fù),推進(jìn)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
優(yōu)點(diǎn):噪音大大減小,轉(zhuǎn)速一定程度上提高了,性能比前兩種有一定的提高。
缺點(diǎn):對(duì)電路設(shè)計(jì)要求比較高,對(duì)電路抗干擾要求比較高,容易引起高頻,燒壞驅(qū)動(dòng)元件,對(duì)元件性能要求比較高。
電流比較斬波驅(qū)動(dòng)(目全市場(chǎng)上主要采用的技術(shù))
    電流比較斬波驅(qū)動(dòng)是把步進(jìn)電機(jī)繞組電流值轉(zhuǎn)化為一定比例的電壓,與D/A轉(zhuǎn)換器輸出的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較,比較結(jié)果來控制功率管的開關(guān),從而達(dá)到控制繞組相電流的目的。
優(yōu)點(diǎn):使運(yùn)動(dòng)控制模擬正弦波的特點(diǎn),大大提高性能,運(yùn)動(dòng)速度和噪音都比較小,可以使用比較高的細(xì)分,是當(dāng)前流行的控制方法。
缺點(diǎn):電路比較復(fù)雜,對(duì)電路中的干擾難以控制和理論要求相吻合,容易產(chǎn)生抖動(dòng),在控制形成正弦波的波峰和波谷,容易導(dǎo)致高頻干擾,進(jìn)而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)元件發(fā)熱或者由于頻率過高而老化,這也是很多驅(qū)動(dòng)器使用1年多的時(shí)候容易出現(xiàn)紅燈保護(hù)的主要原因。
潛進(jìn)式驅(qū)動(dòng)(碩科數(shù)控采用的全新技術(shù))
     這是一種全新的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù),該技術(shù)是在當(dāng)前電流比較斬波驅(qū)動(dòng)技術(shù)的前提下,克服其中的缺點(diǎn)而創(chuàng)新的一種全新的驅(qū)動(dòng)方法。其核心技術(shù)是在電流比較斬波驅(qū)動(dòng)的前提下增加了驅(qū)動(dòng)元件發(fā)熱和高頻抑制保護(hù)技術(shù)。
優(yōu)點(diǎn):兼有電流比較斬波驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)外,發(fā)熱特別小,使用壽命較長。
缺點(diǎn):全新技術(shù),價(jià)格比較高,目前每種電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器匹配要求相對(duì)比較嚴(yán)格。
    驅(qū)動(dòng)器技術(shù)的發(fā)展,從原來國外一枝獨(dú)秀到國內(nèi)各種優(yōu)秀技術(shù)涌現(xiàn),可以看出國內(nèi)技術(shù)的進(jìn)步,同時(shí)也可以看出,每一次技術(shù)的革新都會(huì)帶來幾個(gè)以高端技術(shù)去引導(dǎo)市場(chǎng)的市場(chǎng)革命,在步進(jìn)技術(shù)相對(duì)成熟的今天,碩科數(shù)控?cái)y全新的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)技術(shù),把國內(nèi)的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器再次推向國際市場(chǎng),原來依靠進(jìn)口驅(qū)動(dòng)器來獲得高性能的國內(nèi)廠家,在看到本技術(shù)所闡述的內(nèi)容后,相信會(huì)從內(nèi)心對(duì)國內(nèi)技術(shù)的期望發(fā)生改變。原來使用小日本進(jìn)口的國內(nèi)工程師們,現(xiàn)在讓他們找到拒絕小日本產(chǎn)品的理由了,可以跟小日本再次說一聲NO。
提外話:細(xì)分技術(shù)

細(xì)分技術(shù)是在以上各種驅(qū)動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過運(yùn)算擴(kuò)展出來的一種提高精度的技術(shù),該種技術(shù)來提高精度,是有一定局限的,并非你的驅(qū)動(dòng)器有128細(xì)分,其精度就等于1.8度除于128,相信對(duì)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)技術(shù)深入的同志們對(duì)我的這種說法是認(rèn)可的;而告訴您能達(dá)到1.8度除于128的精度的人,無非以下3種人:
1、傳導(dǎo)者:從別人那里聽到的,說給別人聽;
2、推銷者:希望你跟他購買東西,說給你聽;
3、處涉者:剛剛開始接觸步進(jìn)驅(qū)動(dòng),還沒有仔細(xì)琢磨該技術(shù)。
 
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1 引 言 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用微步驅(qū)動(dòng)技術(shù),除了提高電動(dòng)機(jī)的分辨率以外,很重要的目的是為了提高其轉(zhuǎn)動(dòng)的均勻性。常規(guī)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)在低速運(yùn)行時(shí),有明顯的步進(jìn)感。把一整步分成很多小步,轉(zhuǎn)動(dòng)的均勻性自然要提高,但是,微步驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)其角速度穩(wěn)定度有何特點(diǎn),與細(xì)分?jǐn)?shù)有什么關(guān)系,角速度穩(wěn)定度能達(dá)到什... 使用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制系統(tǒng)有什么特殊要求? 驅(qū)動(dòng)器細(xì)分后將對(duì)電機(jī)的運(yùn)行性能產(chǎn)生質(zhì)的飛躍,但是這一切都是由驅(qū)動(dòng)器本身產(chǎn)生的,和電機(jī)及控制系統(tǒng)無關(guān)。在使用時(shí),用戶唯一需要注意的一點(diǎn)是步進(jìn)電機(jī)步距角的改變,這一點(diǎn)將對(duì)控制系統(tǒng)所發(fā)的步進(jìn)信號(hào)的頻率有影響,因?yàn)榧?xì)分后步進(jìn)電機(jī)的步距角將變小,要求步進(jìn)信號(hào)的頻率要...
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