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          步進電機怎么提供精確控制,步進電機使用驅動器的控制方案

          發表時間:2021-10-27 16:17【 閱讀量:-

            步進電機是電機的一種,它的主要特點是它的軸通過步進旋轉運動一個固定的角度。由于電機的內部結構,可以獲得這個功能。沒有傳感器,只有通過計算執行的步驟數才能知道軸的精確角位置。該功能也使其適用于廣泛的應用。

          步進電機驅動器

            步進電機驅動和控制:


            以正確的順序為步進電機的線圈通電以實現單步是一項復雜的任務。因此,電機線圈的實際控制通常是使用驅動器來實現的。步進電機驅動有兩種類型——恒壓(L/R驅動)和恒流(斬波驅動)。L/R驅動器主要限于低速應用,因此,我們將專注于斬波器驅動器。


            驅動器通過解釋來自控制器的數字步進和方向信號并相應地為電機線圈通電,從而簡化了步進電機的操作。所有電子設備都受歐姆定律和電流上升與電感之間的關系控制。對于步進電機,電機的設計(關于其線圈)可防止電流在脈沖(命令信號)期間快速增加,這意味著沒有非常高的電壓,電流永遠不會達到其峰值。這是一個問題,因為如果沒有足夠的電流,扭矩會很低,尤其是在高電機速度下。為了解決這個問題,斬波驅動器執行所謂的脈沖寬度調制(PWM)。

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            脈寬調制(PWM):


            脈寬調制(PWM)涉及在每一步非??焖俚卮蜷_和關閉電機的輸出電壓。這為電機線圈提供了非常高的電壓(通常是電機標稱電壓的8倍),從而導致電流迅速上升并高于其他情況。這種開關動作通常發生在20 kHz或更高的頻率下,但電壓“接通時間”受線圈阻抗和電機速度的影響——因此在更高的速度下,電壓接通時間更長(脈沖寬度更大)以產生正確水平的平均電流。


            步進電機斬波器驅動器:


            步進電機斬波器驅動器由與每個線圈串聯的電流檢測電阻器調節。電阻器自身產生電壓,然后由比較器監控。當該電壓達到預設參考電壓時,它會被“斬波”(關閉),直到下一個脈沖出現。這使得平均電流能夠在電源電壓發生任何變化的情況下保持穩定,并通過確保電流峰值和谷值之間的盡可能短的間隔來提高效率。


            步進電機直線直線電機:


            步進電機可以有一個螺紋軸連接到它的旋轉核心,然后可以用來推動或拉動放置在其上的螺母,使其軸向移動。螺紋的螺距控制螺母每步可以移動多遠,分辨率/精度部分取決于步進電機使用的步距角(全角、半角、四分之一角等)。與大多數線性系統一樣,步進驅動的線性致動器可能容易受到間隙的影響。齒隙是由螺母上的螺紋和絲杠上的螺紋之間的“傾斜”或“間隙”引起的。當行進方向改變時,螺紋之間的間隙會導致死區。換向時,直到螺紋間隙被消除(螺紋再次接觸),直線直線電機才會運動。為此原因,建議螺紋的公差盡可能小。設計人員必須努力平衡公差收緊時引入的間隙和摩擦。

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