步進(jìn)馬達為什么要用驅動(dòng)(Driver)器,用什么樣的驅動(dòng)器,怎么樣選配?這是很多工程(Engineering)師在使用步進(jìn)電機前必須確定的問(wèn)題。步進(jìn)電機驅動(dòng)器是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進(jìn)驅動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號,它就驅動(dòng)步進(jìn)電機按設定的方向轉動(dòng)一個(gè)固定的角度(稱(chēng)為“步距角”),它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。步進(jìn)電機驅動(dòng)步進(jìn)電機不能直接接到工頻交流或直流電源上工作,而必須使用專(zhuān)用的驅動(dòng)器,如圖所示,它由脈沖發(fā)生控制單元、功率驅動(dòng)單元、保護單元等組成。圖中點(diǎn)劃線(xiàn)所包圍的二個(gè)單元可以用微機控制來(lái)實(shí)現。步進(jìn)電機驅動(dòng)為了進(jìn)一步提高驅動(dòng)系統的高頻響應,可采用升頻升壓功率驅動(dòng)接口。這種接口對繞組提供的電壓與電機的運行頻率成線(xiàn)性關(guān)系。它的主回路實(shí)際上是一個(gè)開(kāi)關(guān)穩壓電源,利用頻率-電壓變換器,將驅動(dòng)脈沖的頻率轉換成直流電平,并用此電平去控制開(kāi)關(guān)穩壓電源的輸入,這就構成了具有頻率反饋的功率驅動(dòng)接口。在確定前我們先理一理它的理論: 步進(jìn)電機作為一種控制(control)精密(precise)位移及大范圍(fàn wéi)調速專(zhuān)用的電機,它的旋轉是以自身固有的步距角角(轉子(rotor)與定子(組成:定子鐵芯、定子繞組和機座)的機械(machinery)結構所決定)一步一步運行的,其特點(diǎn)是每旋轉一步,步距角始終不變,能夠保持精密準確的位置(position )。所以無(wú)論旋轉多少次,始終沒(méi)有積累誤差。由于控制方法(method)簡(jiǎn)單,成本(Cost)低廉,廣泛應用于各種開(kāi)環(huán)控制。其中為滿(mǎn)足更優(yōu)化的設備(shèbèi)需求,目前閉環(huán)步進(jìn)電機也逐漸在不同環(huán)境(environment)使用。 電機的運行需要有脈沖分配的功率(指物體在單位時(shí)間內所做的功的多少)型電子裝置進(jìn)行驅動(dòng),這就是步進(jìn)電機驅動(dòng)器。它接收控制系統(system)發(fā)出的脈沖信號,按照步進(jìn)電機的結構特點(diǎn),順序分配脈沖,實(shí)現控制角位移、旋轉速度、旋轉方向、制動(dòng)加載狀態(tài)、自由狀態(tài)。控制系統每發(fā)一個(gè)脈沖信號,通過(guò)驅動(dòng)器就能夠驅動(dòng)步進(jìn)電機旋轉一個(gè)步距角。步進(jìn)電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。角位移量與脈沖個(gè)數相關(guān)。步進(jìn)電機停止旋轉時(shí),能夠產(chǎn)生兩種狀態(tài):制動(dòng)加載能夠產(chǎn)生大或部分保持轉矩(通常稱(chēng)為剎車(chē)保持,無(wú)需電磁制動(dòng)或機械制動(dòng))及轉子處于自由狀態(tài)(能夠被外部推力帶動(dòng)輕松旋轉)。 在選用步進(jìn)電機驅動(dòng)器時(shí),有實(shí)力的公司(Company)可能(maybe)會(huì )選擇自己設計的控制器,不過(guò)一般情況(Condition)下,還是直接選用與步進(jìn)電機型號相匹配的驅動(dòng)器比較放心一些。不同生產(chǎn)(Produce)廠(chǎng)家生產(chǎn)的步進(jìn)電機往往與對應的驅動(dòng)器一起測試,在綜合性能上一定是可以體現其大能效的。不少采購鑒于采購成本,東家的馬達、西家的驅動(dòng),從單品來(lái)看,確實(shí)可以滿(mǎn)足需求,但在使用過(guò)程中會(huì )出現隱患,造成電機或驅動(dòng)器損壞,出現問(wèn)題維護起來(lái)也會(huì )造成東家推西家,西家說(shuō)東家的事情。
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