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淺談步進電機驅(qū)動器的工作原理(CZZ)
2022年10月11日

提起步進電機那離不開的就是步進電機驅(qū)動器,兩者可以說是形影不離,但是大家并不清楚它的構(gòu)造與原理,今天給大家解剖一下;



步進驅(qū)動器簡介

步進電機驅(qū)動器是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)化為角位移量的執(zhí)行機構(gòu)。當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖方波信號,就驅(qū)動步進電機按指定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為步距角),它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度,從而達(dá)到調(diào)速和定位的目的。

主圖 副本.jpg

步進電動機驅(qū)動系統(tǒng)的性能,不但取決于步進電動機自身的性能,也取決于步進電動機驅(qū)動器的優(yōu)劣。對步進電動機驅(qū)動器的研究幾乎是與步進電動機的研究同步進行的。

DSC_0194 副本.jpg

步進電機按結(jié)構(gòu)分類:步進電動機也叫脈沖電機,包括反應(yīng)式步進電動機(簡寫VR)、永磁式步進電動機(簡寫PM)、混合式步進電機(簡寫HB)。(市面現(xiàn)在大多數(shù)都是混合式步進電機);


步進電機的基本原理

 步進電機驅(qū)動器的原理,采用單極性直流電源供電。只要對步進電機的各相繞組按合適的時序通電,就能使步進電機步進轉(zhuǎn)動。圖1是該四相反應(yīng)式步進電機工作原理示意圖。

微信圖片_20221011114846.png

步進電機示意圖開始時,開關(guān)SB接通電源,SASC、SD斷開,B相磁極和轉(zhuǎn)子0、3號齒對齊,同時,轉(zhuǎn)子的1、4號齒就和CD相繞組磁極產(chǎn)生錯齒,2、5號齒就和D、A相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。當(dāng)開關(guān)SC接通電源,SB、SA、SD斷開時,由于C相繞組的磁力線和14號齒之間磁力線的作用,使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,1、4號齒和C相繞組的磁極對齊。而0、3號齒和AB相繞組產(chǎn)生錯齒,25號齒就和A、D相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。依次類推,A、BC、D四相繞組輪流供電,則轉(zhuǎn)子會沿著AB、CD方向轉(zhuǎn)動。

微信圖片_20220913142415.jpg


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(qū)動器,它由脈沖發(fā)生控制單元、功率驅(qū)動單元、保護單元等組成。驅(qū)動器又分為很多種形式(如下):

1)單電壓功率驅(qū)動;

2)雙電壓功率驅(qū)動;

3)高低壓功率驅(qū)動;

4)斬波恒流功率驅(qū)動;

5)升頻升壓功率驅(qū)動;

6)集成功率驅(qū)動;

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