步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(dòng)技術(shù)的發(fā)展,從原來(lái)的國(guó)外一枝獨(dú)秀到國(guó)內(nèi)各種優(yōu)秀技術(shù)的涌現(xiàn),可以看出國(guó)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(huì)帶來(lái)一些以高端技術(shù)引領(lǐng)市場(chǎng)的市場(chǎng)革命。
一是恒壓驅(qū)動(dòng)。
單壓驅(qū)動(dòng)是指在電機(jī)繞組工作時(shí),只用一個(gè)方向電壓向繞組供電,多個(gè)繞組交替供電。這種方法是一種較老的驅(qū)動(dòng)方法,現(xiàn)在基本不用了。
優(yōu)點(diǎn):電路簡(jiǎn)單,元件少,控制簡(jiǎn)單,實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)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(duì)較低,電機(jī)振動(dòng)相對(duì)較大,發(fā)熱相對(duì)較大。因?yàn)樗辉偈褂?,所以沒(méi)有多少描述。
二是高低壓驅(qū)動(dòng)。
由于恒壓驅(qū)動(dòng)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(dòng)來(lái)改善恒壓驅(qū)動(dòng)的一些缺點(diǎn)。高低壓驅(qū)動(dòng)的原理是在電機(jī)運(yùn)動(dòng)到一步一步時(shí)使用高壓控制,在運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(duì)恒壓驅(qū)動(dòng)復(fù)雜,對(duì)三極管高頻特性要求提高,電機(jī)低速振動(dòng)大,發(fā)熱大,現(xiàn)在幾乎不使用這種驅(qū)動(dòng)模式。
三、自激恒電流斬波驅(qū)動(dòng)。
自激恒電流斬波驅(qū)動(dòng)的工作原理是通過(guò)硬件設(shè)計(jì),當(dāng)電流達(dá)到某一設(shè)定值時(shí),通過(guò)硬件關(guān)閉電流,然后轉(zhuǎn)換成另一個(gè)繞組通電,當(dāng)另一個(gè)繞組通電的電流達(dá)到某一固定電流時(shí),通過(guò)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(duì)電路設(shè)計(jì)要求高,對(duì)電路抗干擾要求高,容易引起高頻,燒壞驅(qū)動(dòng)元件,對(duì)元件性能要求高。
4.電流比較斬波驅(qū)動(dòng)(目前市場(chǎng)上主要采用的技術(shù))
電流比較斬波驅(qū)動(dòng)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(dòng)控制模擬正弦波的特性,大大提高性能,運(yùn)動(dòng)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(dòng),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(dòng)部件發(fā)熱或頻率過(guò)高老化,也是許多驅(qū)動(dòng)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(dòng)(碩士數(shù)控新技術(shù))
它是一種全新的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù),是在當(dāng)前電流比較斬波驅(qū)動(dòng)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(dòng)方式。它的核心技術(shù)是在電流比較斬波驅(qū)動(dòng)的前提下,增加驅(qū)動(dòng)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(duì)斬波驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)外,發(fā)熱特別小,使用壽命長(zhǎng)。
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(dòng)器的匹配要求比較嚴(yán)格。