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          步進(jìn)電機(jī)5種驅(qū)動方法的利弊詳細(xì)分析

          作者: 時間:2016-12-19 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          驅(qū)動器技術(shù)的發(fā)展,從原來國外一枝獨(dú)秀到國內(nèi)各種優(yōu)秀技術(shù)涌現(xiàn),可以看出國內(nèi)技術(shù)的進(jìn)步,同時也可以看出,每一次技術(shù)的革新都會帶來幾個以高端技術(shù)去引導(dǎo)市場的市場革命。

          1. 恒電壓驅(qū)動

          單電壓驅(qū)動是指在電機(jī)繞組工作過程中,只用一個方向電壓對繞組供電,多個繞組交替提供電壓。該方式是一種比較老的驅(qū)動方式,現(xiàn)在基本不用了。

          優(yōu)點(diǎn):電路簡單,元件少、控制也簡單,實(shí)現(xiàn)起來比較簡單

          缺點(diǎn):必須提供足夠大的電流的三極管來進(jìn)行開關(guān)處理,步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度比較低,電機(jī)震動比較大,發(fā)熱大。由于已經(jīng)不再使用,所以不多描述。

          2. 高低壓驅(qū)動

          由于恒電壓驅(qū)動存在以上諸多缺點(diǎn),技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,研發(fā)出新的高低壓驅(qū)動來改善恒電壓驅(qū)動的部分缺點(diǎn),高低壓驅(qū)動的原理是,在電機(jī)運(yùn)動到整步的時候使用高壓控制,在運(yùn)動到半步的時候使用低壓控制,停止時也是使用低壓來控制。

          優(yōu)點(diǎn):高低壓控制在一點(diǎn)程度上改善了震動和噪音,第一次提出細(xì)分控制步進(jìn)電機(jī)的概念,同時也提出了停止時電流減半的工作模式。

          缺點(diǎn):電路相對恒電壓驅(qū)動復(fù)雜,對三極管高頻特性要求提高,電機(jī)低速仍然震動比較大,發(fā)熱仍然比較大,現(xiàn)在基本上不使用這種驅(qū)動模式。

          3. 自激式恒電流斬波驅(qū)動

          自激式恒電流斬波驅(qū)動的工作原理是通過硬件設(shè)計(jì)當(dāng)電流達(dá)到某個設(shè)定值的時候通過硬件將其電流關(guān)閉,然后轉(zhuǎn)為另一個繞組通電,另一個繞組通電的電流到某個固定的電流的時候,又能通過硬件將其關(guān)閉,如此反復(fù),推進(jìn)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

          優(yōu)點(diǎn):噪音大大減小,轉(zhuǎn)速一定程度上提高了,性能比前兩種有一定的提高。

          缺點(diǎn):對電路設(shè)計(jì)要求比較高,對電路抗干擾要求比較高,容易引起高頻,燒壞驅(qū)動元件,對元件性能要求比較高。

          4. 電流比較斬波驅(qū)動(目前市場上主要采用的技術(shù))

          電流比較斬波驅(qū)動是把步進(jìn)電機(jī)繞組電流值轉(zhuǎn)化為一定比例的電壓,與D/A轉(zhuǎn)換器輸出的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較,比較結(jié)果來控制功率管的開關(guān),從而達(dá)到控制繞組相電流的目的。

          優(yōu)點(diǎn):使運(yùn)動控制模擬正弦波的特點(diǎn),大大提高性能,運(yùn)動速度和噪音都比較小,可以使用比較高的細(xì)分,是當(dāng)前流行的控制方法。

          缺點(diǎn):電路比較復(fù)雜,對電路中的干擾難以控制和理論要求相吻合,容易產(chǎn)生抖動,在控制形成正弦波的波峰和波谷,容易導(dǎo)致高頻干擾,進(jìn)而導(dǎo)致驅(qū)動元件發(fā)熱或者由于頻率過高而老化,這也是很多驅(qū)動器使用1年多的時候容易出現(xiàn)紅燈保護(hù)的主要原因。

          5. 潛進(jìn)式驅(qū)動

          這是一種全新的運(yùn)動控制技術(shù),該技術(shù)是在當(dāng)前電流比較斬波驅(qū)動技術(shù)的前提下,克服其中的缺點(diǎn)而創(chuàng)新的一種全新的驅(qū)動方法。其核心技術(shù)是在電流比較斬波驅(qū)動的前提下增加了驅(qū)動元件發(fā)熱和高頻抑制保護(hù)技術(shù)。

          優(yōu)點(diǎn):兼有電流比較斬波驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)外,發(fā)熱特別小,使用壽命較長。

          缺點(diǎn):全新技術(shù),價(jià)格比較高,目前每種步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動器匹配要求相對比較嚴(yán)格。(end)


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