步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法及要求和優(yōu)勢(shì)及缺陷
驅(qū)動(dòng)方法
步進(jìn)電機(jī)不能直接接到工頻交流或直流電源上工作,而必須使用專(zhuān)用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器,它由脈沖發(fā)生控制單元、功率驅(qū)動(dòng)單元、保護(hù)單元等組成。驅(qū)動(dòng)單元與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)直接耦合,也可理解成步進(jìn)電動(dòng)機(jī)微機(jī)控制器的功率接口。
驅(qū)動(dòng)要求
1、具有較高韻功率及效率。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移,或者說(shuō):控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)脈沖信號(hào),通過(guò)驅(qū)動(dòng)器就使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。也就是說(shuō)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號(hào)的頻率成正比。所以控制步進(jìn)脈沖信號(hào)的頻率,就可以對(duì)電機(jī)精確調(diào)速;控制步進(jìn)脈沖的個(gè)數(shù),就可以對(duì)電機(jī)精確定位。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器有很多,應(yīng)以實(shí)際的功率要求合理的選擇驅(qū)動(dòng)器。
2、能夠提供較快的電流上升和下降速度,使電流波形盡量接近矩形。
具有供截止期間釋放電流流通的回路,以降低繞組兩端的反電動(dòng)勢(shì),加快電流衰減。
優(yōu)勢(shì)及缺陷
優(yōu)點(diǎn)
1、由于沒(méi)有電刷,可靠性較高,因此電機(jī)的壽命僅僅取決于軸承的壽命;
2、電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度正比于脈沖數(shù);
3、由于每步的精度在百分之三到百分之五,而且不會(huì)將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運(yùn)動(dòng)的重復(fù)性;
4、電機(jī)停轉(zhuǎn)的時(shí)候具有最大的轉(zhuǎn)矩(當(dāng)繞組激磁時(shí));
5、由于速度正比于脈沖頻率,因而有比較寬的轉(zhuǎn)速范圍。
6、優(yōu)秀的起停和反轉(zhuǎn)響應(yīng);
7、僅僅將負(fù)載直接連接到電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上也可以極低速的同步旋轉(zhuǎn);
8、電機(jī)的響應(yīng)僅由數(shù)字輸入脈沖確定,因而可以采用開(kāi)環(huán)控制,這使得電機(jī)的結(jié)構(gòu)可以比較簡(jiǎn)單而且控制成本;
缺陷
1、難以運(yùn)轉(zhuǎn)到較高的轉(zhuǎn)速;
2、如果控制不當(dāng)容易產(chǎn)生共振;
3、超過(guò)負(fù)載時(shí)會(huì)破壞同步,高速工作時(shí)會(huì)發(fā)出振動(dòng)和噪聲。
4、難以獲得較大的轉(zhuǎn)矩;
5、在體積重量方面沒(méi)有優(yōu)勢(shì),能源利用率低;