步進電機的驅動方法及要求和優(yōu)勢及缺陷
驅動方法
步進電機不能直接接到工頻交流或直流電源上工作,而必須使用專用的步進電動機驅動器,它由脈沖發(fā)生控制單元、功率驅動單元、保護單元等組成。驅動單元與步進電動機直接耦合,也可理解成步進電動機微機控制器的功率接口。
驅動要求
1、具有較高韻功率及效率。
步進電機驅動器,它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉化為步進電機的角位移,或者說:控制系統(tǒng)每發(fā)一個脈沖信號,通過驅動器就使步進電機旋轉一個步距角。也就是說步進電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。所以控制步進脈沖信號的頻率,就可以對電機精確調(diào)速;控制步進脈沖的個數(shù),就可以對電機精確定位。步進電機驅動器有很多,應以實際的功率要求合理的選擇驅動器。
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勢,加快電流衰減。
優(yōu)勢及缺陷
優(yōu)點
1、由于沒有電刷,可靠性較高,因此電機的壽命僅僅取決于軸承的壽命;
2、電機旋轉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,而且不會將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運動的重復性;
4、電機停轉的時候具有最大的轉矩(當繞組激磁時);
5、由于速度正比于脈沖頻率,因而有比較寬的轉速范圍。
6、優(yōu)秀的起停和反轉響應;
7、僅僅將負載直接連接到電機的轉軸上也可以極低速的同步旋轉;
8、電機的響應僅由數(shù)字輸入脈沖確定,因而可以采用開環(huán)控制,這使得電機的結構可以比較簡單而且控制成本;
缺陷
1、難以運轉到較高的轉速;
2、如果控制不當容易產(chǎn)生共振;
3、超過負載時會破壞同步,高速工作時會發(fā)出振動和噪聲。
4、難以獲得較大的轉矩;
5、在體積重量方面沒有優(yōu)勢,能源利用率低;
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