步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動方式的優(yōu)缺點(diǎn)
更新時(shí)間:2021-09-15 10:38:10 點(diǎn)擊次數(shù):
驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展,從原來的國外一枝獨(dú)秀到國內(nèi)各種優(yōu)秀技術(shù)的涌現(xiàn),可以看出國內(nèi)技術(shù)的進(jìn)步,也可以看出,每一次技術(shù)創(chuàng)新都會帶來一些以高端技術(shù)引領(lǐng)市場的市場革命。
一是恒壓驅(qū)動。
單壓驅(qū)動是指在電機(jī)繞組工作時(shí),只用一個方向電壓向繞組供電,多個繞組交替供電。這種方法是一種較老的驅(qū)動方法,現(xiàn)在基本不用了。
優(yōu)點(diǎn):電路簡單,元件少,控制簡單,實(shí)現(xiàn)相對簡單。
缺點(diǎn):必須提供足夠大電流的三極管進(jìn)行開關(guān)處理。步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行速度相對較低,電機(jī)振動相對較大,發(fā)熱相對較大。因?yàn)樗辉偈褂茫詻]有多少描述。
二是高低壓驅(qū)動。
由于恒壓驅(qū)動存在上述諸多缺點(diǎn)和技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,開發(fā)了新的高低壓驅(qū)動來改善恒壓驅(qū)動的一些缺點(diǎn)。高低壓驅(qū)動的原理是在電機(jī)運(yùn)動到一步一步時(shí)使用高壓控制,在運(yùn)動到一步一步時(shí)使用低壓控制,在停止時(shí)使用低壓控制。
優(yōu)點(diǎn):高低壓控制在一定程度上改善了振動和噪聲,首次提出了細(xì)分控制步進(jìn)電機(jī)的概念,同時(shí)提出了停止時(shí)電流減半的工作模式。
缺點(diǎn):電路相對恒壓驅(qū)動復(fù)雜,對三極管高頻特性要求提高,電機(jī)低速振動大,發(fā)熱大,現(xiàn)在幾乎不使用這種驅(qū)動模式。
三、自激恒電流斬波驅(qū)動。
自激恒電流斬波驅(qū)動的工作原理是通過硬件設(shè)計(jì),當(dāng)電流達(dá)到某一設(shè)定值時(shí),通過硬件關(guān)閉電流,然后轉(zhuǎn)換成另一個繞組通電,當(dāng)另一個繞組通電的電流達(dá)到某一固定電流時(shí),通過硬件關(guān)閉電流,從而反復(fù)推進(jìn)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行。
好處:噪音大大降低,轉(zhuǎn)速有所提高,性能也有所提高。
缺點(diǎn):對電路設(shè)計(jì)要求高,對電路抗干擾要求高,容易引起高頻,燒壞驅(qū)動元件,對元件性能要求高。
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)動是將步進(jìn)電機(jī)繞組電流值轉(zhuǎn)換成一定比例的電壓,與D/A轉(zhuǎn)換器輸出的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較,比較結(jié)果控制電力管的開關(guān),達(dá)到控制繞組相電流的目的。
好處:使運(yùn)動控制模擬正弦波的特性,大大提高性能,運(yùn)動速度和噪音都較小,可采用較高的細(xì)分,是目前流行的控制方法。
缺點(diǎn):電路復(fù)雜,難以控制電路中的干擾,理論要求一致,易發(fā)生抖動,控制形成正弦波的波峰和谷,易引起高頻干擾,導(dǎo)致驅(qū)動部件發(fā)熱或頻率過高老化,也是許多驅(qū)動器使用1年以上時(shí)容易發(fā)生紅燈保護(hù)的主要原因。
5.潛在驅(qū)動(碩士數(shù)控新技術(shù))
它是一種全新的運(yùn)動控制技術(shù),是在當(dāng)前電流比較斬波驅(qū)動技術(shù)的前提下,克服其缺點(diǎn),創(chuàng)新的一種全新的驅(qū)動方式。它的核心技術(shù)是在電流比較斬波驅(qū)動的前提下,增加驅(qū)動元件的加熱和高頻抑制保護(hù)技術(shù)。
優(yōu)點(diǎn):除了具有電流相對斬波驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)外,發(fā)熱特別小,使用壽命長。
不足之處:全新技術(shù),價(jià)格較高,目前各步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動器的匹配要求比較嚴(yán)格。