驅動器

2014-12-8

驅動器
    步進電機的運行需要有一些外部電氣部件。這些外部件通常包括電源、邏輯程序器、開關元件和時鐘脈沖源。許多商用驅動器已經將這些零件組合成了一個整體。一些基本的驅動器則僅有有末級功率級,而沒有可以產生適當步進順序的電子控制器。
雙極性驅動方式
    對于具有四根引線的兩相雙極性電機,這是非常普遍的驅動方式。在一個完整的驅動器/控制器中,控制電路交替地使每相繞組中電流反向。其步進順序見"步進電機原理": 圖 5.
單極性驅動方式
    該驅動方式要求每相上具有一個中間抽頭(6根引線)的電機。與使每相繞組中的電流反向不同的是,該驅動只需將電流從每相中的一個線圈轉換到另一個線圈("步進電機原理": 圖 6). 通過繞組的改變使電機內部的磁場方向發生變化。該方案驅動簡單,但每次僅利用了繞組的一半,與相當的雙極性電機相比,這使旋轉電機產生的力矩或直線電機產生的力大約都減少了30%。

L/R驅動方式
    這種類型驅動也可稱為恒壓驅動。大多數的這類驅動器可以配置成運行雙極性或單極性步進電機。L/R代表電感(L)與電阻(R)之間的電氣關系。電機線圈阻抗與步進速率之比由這些參數所確定。L/R驅動器應將電源輸出電壓與電機線圈額定電壓相匹配,以適應連續負載工作。許多已經公布的電機性能曲線是以施加在電機引線上的滿載額定電壓為基礎的。電源輸出電壓級別必須設置的較高,用以補償驅動器電路內部的電壓降,以達到最佳的連續運行效果。
    大多數步進電機的性能水平在短時工作制下可以通過提高電壓來得以提高。這通常稱為“過度驅動”電機。當過度動一個電機時,工作周期中必須有足夠的定期斷電時間(不施加電源),以防止電機溫升超過允許范圍。
斬波驅動方式
    斬波驅動方式允許步進電機在較高的速度下維持比L/R驅動方式更大的力矩或力。斬波驅動器是一個恒定電流驅動器,通常為雙極性類型。斬波驅動器是通過快速接通和關閉(斷路)輸出電源,從而控制電機電流。作為一般原則,為獲取較佳性能,電源和額定電機電壓之間所推薦的比率為8:1,這個樣本中的電機特性曲線就是按照8:1的比例得出的。

微步進驅動方式
    許多雙極性驅動器擁有微步進的功能。微步進是以電子方式將一個整步長分成諸多較小的步長。例如,一個直線電機的步長為0.001英寸,將其驅動到每步具有10個微步,這樣,一個微步將為0.0001英寸。微步進有效地減少了電機的步進步長。但是,與一個全步長的精確度相比,每個微步的精確度具有更大的百分比相對誤差。和全步長一樣,微小步進的增量誤差也是非累積的。在大部分情況下,微步驅動可以有效減弱或消

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