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        簡要了解步進電機驅動器的作用

        來源:鞍山核心電子技術有限公司 作者:核心電子

          步進電機驅動器是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”),它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的?梢酝ㄟ^控制脈沖個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速和定位的目的。

          步進電動機和步進電動機驅動器構成步進電機驅動系統。步進電動機驅動系統的性能,不但取決于步進電動機自身的性能,也取決于步進電動機驅動器的優劣。對步進電動機驅動器的研究幾乎是與步進電動機的研究同步進行的。

          步進電機按結構分類

          步進電動機也叫脈沖電機,包括反應式步進電動機(VR)、永磁式步進電動機(PM)、混合式步進電動機(HB)等。(1)反應式步進電動機:也叫感應式、磁滯式或磁阻式步進電動機。其定子和轉子均由軟磁材料制成,定子上均勻分布的大磁極上裝有多相勵磁繞組,定、轉子周邊均勻分布小齒和槽,通電后利用磁導的變化產生轉矩。一般為三、四、五、六相;可實現大轉矩輸出(消耗功率較大,電流最高可達20A,驅動電壓較高);步距角小(最小可做到10’);斷電時無定位轉矩;電機內阻尼較小,單步運行(指脈沖頻率很低時)震蕩時間較長;啟動和運行頻率較高。(2)永磁式步進電動機:通常電機轉子由永磁材料制成,軟磁材料制成的定子上有多相勵磁繞組,定、轉子周邊沒有小齒和槽,通電后利用永磁體與定子電流磁場相互作用產生轉矩。一般為兩相或四相;輸出轉矩小(消耗功率較小,電流一般小于2A,驅動電壓12V);步距角大(例如7.5度、15度、22.5度等);斷電時具有一定的保持轉矩;啟動和運行頻率較低。(3)混合式步進電動機:也叫永磁反應式、永磁感應式步進電動機,混合了永磁式和反應式的優點。其定子和四相反應式步進電動機沒有區別(但同一相的兩個磁極相對,且兩個磁極上繞組產生的N、S極性必須相同),轉子結構較為復雜(轉子內部為圓柱形永磁鐵,兩端外套軟磁材料,周邊有小齒和槽)。一般為兩相或四相;須供給正負脈沖信號;輸出轉矩較永磁式大(消耗功率相對較小);步距角較永磁式小(一般為1.8度);斷電時無定位轉矩;啟動和運行頻率較高;發展較快的一種步進電動機。

          系統控制

          步進電動機不能直接接到直流或交流電源上工作,必須使用專用的驅動電源(步進電動機驅動器)?刂破(脈沖信號發生器)可以通過控制脈沖的個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。

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