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步进电机驱动方法的比较

信息来源:直线丝杆步进电机供应商科瑞通电子    添加时间:2018-07-09
正常运动情况下,它每转一周具有固定的步数;做连续步进运动时,其旋转转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系,不受电压波动和负载变化的影响。 步进电动机的分类: 目前常用的有三种步进电动机: 反应式步进电动机(VR):反应式步进电动机结构简单,生产成本低,步距角小;但动态性能差。 永磁式步进电动机(PM):永磁式步进电动机出力大,动态性能好;但步距角大。 混合式步进电动机(HB):混合式步进电动机综合了反应式、永磁式步进电动机两者的优点,它的步距角小,出力大,动态性能好,是目前性能最高的步进电动机。它有时也称作永磁感应子式步进电动机。

单电压驱动是指在电机绕组工作过程中,只用一个方向电压对绕组供电。如图2所示,L为电机绕组,VCC为电源。当输入信号In为高电平时,提供足够大的基极电流使三极管T处于饱和状态,若忽略其饱和压降,则电源电压全部作用在电机绕组上。当In为低电平时,三极管截止,绕组无电流通过。

为使通电时绕组电流迅速达到预设电流,串入电阻Rc;为防止关断T时绕组电流变化率太大,而产生很大的反电势将T击穿,在绕组的两端并联一个二极管D和电阻Rd,为绕组电流提供一个泄放回路,也称“续流回路”。单电压功率驱动电路的优点是电路结构简单、元件少、成本低、可靠性高。但是由于串入电阻后,功耗加大,整个功率驱动电路的效率较低,仅适合于驱动小功率步进电机。

为了使通电时绕组能迅速到达设定电流,关断时绕组电流迅速衰减为零,同时又具有较高的效率,出现了高低压驱动方式。Vh、V1分别为高低压电源,Ih、I1分别为高低端的脉冲信号。在导通前沿用高电压供电来提高电流的前沿上升率,而在前沿过后用低电压来维持绕组的电流。高低压驱动可获得较好的高频特性,但是由于高压管的导通时间不变,在低频时,绕组获得了过多的能量,容易引起振荡。可通过改变其高压管导通时间来解决低频振荡问题,然而其控制电路较单电压复杂,可靠性降低,一旦高压管失控,将会因电流太大损坏电机。

自激式恒电流斩波驱动框图。把步进电机绕组电流值转化为一定比例的电压,与D/A转换器输出的预设值进行比较,控制功率管的开关,从而达到控制绕组相电流的目的。从理论上讲,自激式恒电流斩波驱动可以将电机绕组的电流控制在某一恒定值。但由于斩波频率是可变的,会使绕组激起很高的浪涌电压,因而对控制电路产生很大的干扰,容易产生振荡,可靠性大大降低。



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