你的位置:首页 > 知识课堂 > 正文

什么是步进电机驱动器?

发布时间:2014-12-12

步进电机,我们在日常生活、工作中都经常用到,但不知道大家对“什么是步进电机驱动器?”是否知道呢?本文收集整理了一些资料,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

1.概述


步进电动机和步进电动机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电动机驱动系统的性能,不但取决于步进电动机自身的性能,也取决于步进电动机驱动器的优劣。对步进电动机驱动器的研究几乎是与步进电动机的研究同步进行的。

2.分类

步进电机按结构分类:步进电动机也叫脉冲电机,包括反应式步进电动机(VR)、永磁式步进电动机(PM)、混合式步进电动机(HB)等。
(1)反应式步进电动机:也叫感应式、磁滞式或磁阻式步进电动机。其定子和转子均由软磁材料制成,定子上均匀分布的大磁极上装有多相励磁绕组,定、转子周边均匀分布小齿和槽,通电后利用磁导的变化产生转矩。一般为三、四、五、六相;可实现大转矩输出(消耗功率较大,电流最高可达20A,驱动电压较高);步距角小(最小可做到10’);断电时无定位转矩;电机内阻尼较小,单步运行(指脉冲频率很低时)震荡时间较长;启动和运行频率较高。

(2)永磁式步进电动机:通常电机转子由永磁材料制成,软磁材料制成的定子上有多相励磁绕组,定、转子周边没有小齿和槽,通电后利用永磁体与定子电流磁场相互作用产生转矩。一般为两相或四相;输出转矩小(消耗功率较小,电流一般小于2A,驱动电压12V);步距角大(例如7.5度、15度、22.5度等);断电时具有一定的保持转矩;启动和运行频率较低。

(3)混合式步进电动机:也叫永磁反应式、永磁感应式步进电动机,混合了永磁式和反应式的优点。其定子和四相反应式步进电动机没有区别(但同一相的两个磁极相对,且两个磁极上绕组产生的N、S极性必须相同),转子结构较为复杂(转子内部为圆柱形永磁铁,两端外套软磁材料,周边有小齿和槽)。一般为两相或四相;须供给正负脉冲信号;输出转矩较永磁式大(消耗功率相对较小);步距角较永磁式小(一般为1.8度);断电时无定位转矩;启动和运行频率较高;发展较快的一种步进电动机。

 http://baike.cntronics.com/abc/8520

3.系统控制

步进电动机不能直接接到直流或交流电源上工作,必须使用专用的驱动电源(步进电动机驱动器)。控制器(脉冲信号发生器)可以通过控制脉冲的个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

4.步进电机驱动器型号


F3922、F3722L、F3722、F3722A、F3722M、F368、F3522A、F3522H、F3522、F2611、F268C、F875、F556、F256B、F265、F255、F235B、F245、F223
F 3 5 2 2

1、F表示步进驱动器

2、表示相数,2表示两相,3表示3相

3、5表示电流5安培

4、22表示电压220V

5.基本原理

步进电机驱动器的原理,采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电,就能使步进电机步进转动。图1是该四相反应式步进电机工作原理示意图。
四相步进电机步进示意图 开始时,开关SB接通电源,SA、SC、SD断开,B相磁极和转子0、3号齿对齐,同时,转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿,2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。 当开关SC接通电源,SB、SA、SD断开时,由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用,使转子转动,1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿,2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。依次类推,A、B、C、D四相绕组轮流供电,则转子会沿着A、B、C、D方向转动。
四相步进电机按照通电顺序的不同,可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等,但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。

单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2.a、b、c所示。

驱动器相当于开关的组合单元。通过上位机的脉冲信号有顺序给电机相序通电使电机转动。

组成结构


步进电机驱动器主要结构主要有以下部分作用为环行分配器

根据输入信号的要求产生电机在不同状态下的开关波形信号处理

对环行分配器产生的开关信号波形进行PWM调制以及对相关的波形进行滤波整形处理3:推动级:对开关信号的电压,电流进行放大提升主开关电路

用功率元器件直接控制电机的各相绕组

保护电路

当绕组电流过大时产生关断信号对主回路进行关断,以保护电机驱动器和电机绕组

传感器


对电机的位置和角度进行实时监控,传回信号的产生装置

综上所述,本文已为讲解什么是步进电机驱动器,相信大家对步进电机驱动器的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

浏览过本文<什么是步进电机驱动器?>的人也浏览了

步进运动控制技术的系统和市场分析
http://baike.cntronics.com/abc/8521

步进马达的概述
http://baike.cntronics.com/abc/8522

步进运动控制的体积和功能问题
http://baike.cntronics.com/abc/8520

特别推荐
技术文章更多>>
技术白皮书下载更多>>
热门搜索

关闭

关闭