步進電機驅(qū)動器的細分原理及驅(qū)動器繞組說明
步進電機安裝有永磁轉(zhuǎn)子,定子(組成:定子鐵芯、定子繞組和機架)至少有兩個繞組。步進電機驅(qū)動步進電機不能直接接工頻交流或直流電源工作,而必須使用專用驅(qū)動器,它由脈沖發(fā)生控制單元、電源驅(qū)動單元、和一個保護單元。虛線包圍的兩個單元可以由微機控制。步進電機驅(qū)動器是將電脈沖轉(zhuǎn)換為角位移的執(zhí)行器。當步進驅(qū)動器接收到脈沖信號時,它驅(qū)動步進電機沿設定的方向旋轉(zhuǎn)一個固定的角度(稱為“步距角”),它的旋轉(zhuǎn)以一個固定的角度步進運行。當轉(zhuǎn)子磁性與定子繞組一致時,將驅(qū)動第二個繞組。兩個繞組交替開啟和關(guān)閉,這將使電機鎖定在所需的步進位置。通過繞組的電流方向也可以反轉(zhuǎn)。

在具有兩個定子繞組的步進電機中,有四個相隔90°的步進。步進電機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或直線位移的開環(huán)控制電機。它是現(xiàn)代數(shù)字程序控制系統(tǒng)中的主要執(zhí)行元件,應用廣泛。在非過載情況下,電機轉(zhuǎn)速和停止位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù),不受負載變化的影響。當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號時,它驅(qū)動步進電機按照設定的方向旋轉(zhuǎn)一個固定的角度,稱為“步距角”,它的旋轉(zhuǎn)以一個固定的角度步進運行??梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移,從而達到精確定位的目的;同時,通過控制脈沖頻率可以控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達到調(diào)速的目的。

根據(jù)提供給定子繞組的脈沖,可以精確控制步進電機的步進。步進電機的調(diào)速可以通過給繞組提供脈沖頻率來實現(xiàn),通過反向脈沖序列可以改變旋轉(zhuǎn)方向。電機內(nèi)部的極片有許多齒,以幫助定位轉(zhuǎn)子相對于定子的位置。一些步進電機在定子級也有齒。根據(jù)所采用的控制技術(shù),步進電機可以進行全步、半步或微步控制。一個簡單的方脈沖可以控制電機全步進,相電流的巨大變化必然會引起電機運行中的振動和噪音。
如果使用細分驅(qū)動,在10細分狀態(tài)下驅(qū)動電機,電機每微步運行,其繞組電流變化僅為0.3A而不是3A,電流呈正弦曲線規(guī)律變化,大大提高電機的振動和噪音。所以,性能優(yōu)勢才是真正的細分優(yōu)勢。因為細分驅(qū)動器需要精確控制電機的相電流,所以驅(qū)動器必須有非常高的技術(shù)要求和工藝要求,成本會更高。注意國內(nèi)部分司機采用;光滑的;代替細分,有的也叫精,但是,這并不是真正的細分。
1.平滑;不能精確控制電機的相電流,只是減緩電流的變化率,所以;平滑;不產(chǎn)生微步,細分的微步可用于精確定位。
2、電機相電流平滑后,會導致電機轉(zhuǎn)矩減小,細分控制不會導致電機轉(zhuǎn)矩減小,反而會增加轉(zhuǎn)矩。


