步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器及細(xì)分控制原理

1、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器及細(xì)分控制原理步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器原理:步進(jìn)電機(jī)必須有驅(qū)動器和控制器才能正常工作。驅(qū)動器的作用是對控制脈沖進(jìn)行環(huán)形分配、功率放大,使步進(jìn)電機(jī)繞組按一定順序通電。 以兩相步進(jìn)電機(jī)為例,當(dāng)給驅(qū)動器一個脈沖信號和一個正方向信號時,驅(qū)動器經(jīng)過環(huán)形分配器和功率放大后,給電機(jī)繞組通電的順序?yàn)锳ABB A A B B,其四個狀態(tài)周而復(fù)始進(jìn)行變化,電機(jī)順時針轉(zhuǎn)動;若方向信號變?yōu)樨?fù)時,通電時序就變?yōu)锳A B BA A BB,電機(jī)就逆時針轉(zhuǎn)動。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,功率放大電路由單電壓電路、高低壓電路發(fā)展到現(xiàn)在的斬波電路。其基本原理是:在電機(jī)繞組回路中,串聯(lián)一個電流檢測回路,當(dāng)繞組電流降低到某一下限值時,電

2、流檢測回路發(fā)出信號,控制高壓開關(guān)管導(dǎo)通,讓高壓再次作用在繞組上,使繞組電流重新上升;當(dāng)電流回升到上限值時,高壓電源又自動斷開。重復(fù)上述過程,使繞組電流的平均值恒定,電流波形的波頂維持在預(yù)定數(shù)值上,解決了高低壓電路在低頻段工作時電流下凹的問題,使電機(jī)在低頻段力矩增大。步進(jìn)電機(jī)一定時,供給驅(qū)動器的電壓值對電機(jī)性能影響較大,電壓越高,步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速越高、加速度越大;在驅(qū)動器上一般設(shè)有相電流調(diào)節(jié)開關(guān),相電流設(shè)的越大,步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速越高、力距越大。細(xì)分控制原理:在步進(jìn)電機(jī)步距角不能滿足使用要求時,可采用細(xì)分驅(qū)動器來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)。細(xì)分驅(qū)動器的原理是通過改變A,B相電流的大小,以改變合成磁場的夾角,從而可將一個

3、步距角細(xì)分為多步。定子A 轉(zhuǎn)子SNB B BSNA A(a(bA S NB B N S BS NA(c(d圖3.2步進(jìn)電機(jī)細(xì)分原理圖仍以二相步進(jìn)電機(jī)為例,當(dāng)A、B相繞組同時通電時,轉(zhuǎn)子將停在A、B相磁極中間,如圖3.2。若通電方向順序按AA AABB BB BB AA AA AA BB BB BB AA,8個狀態(tài)周而復(fù)始進(jìn)行變化,電機(jī)順時針轉(zhuǎn)動;電機(jī)每轉(zhuǎn)動一步,為45度,8個脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一周。與圖2.1相比,它的步距角小了一半。驅(qū)動器一般都具有細(xì)分功能,常見的細(xì)分倍數(shù)有:1/2,1/4,1/8,1/16,1/32,1/64;或: 1/5,1/10,1/20。細(xì)分后步進(jìn)電機(jī)步距角按下列方法計(jì)算:步距角=電機(jī)固有步距角/細(xì)分?jǐn)?shù)例如:一臺1.8°電機(jī)設(shè)定為4細(xì)分,其步距角為 1.8°