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驱动器的组织结构
编辑:杭州时代自动化有限公司   时间:2019-11-11

驱动器简介

步进电机和步进电机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电机驱动系统的性能不仅取决于步进电机本身的性能,还取决于步进电机驱动器的优缺点。步进电机驱动器的研究几乎与步进电机同步

分类

步进电机按结构分类:步进电动机也叫脉冲电机,包括反应式步进电动机(VR)、永磁式步进电动机(PM)、混合式步进电动机(HB)等。

(1)反应式步进电动机:也叫感应式、磁滞式或磁阻式步进电动机。其定子和转子均由软磁材料制成,定子上均匀分布的大磁极上装有多相励磁绕组,定、转子周边均匀分布小齿和槽,通电后利用磁导的变化产生转矩。一般为三、四、五、六相;可实现大转矩输出(消耗功率较大,电流最高可达20A,驱动电压较高);步距角小(最小可做到10’);断电时无定位转矩;电机内阻尼较小,单步运行(指脉冲频率很低时)震荡时间较长;启动和运行频率较高。

(2)永磁式步进电动机:通常电机转子由永磁材料制成,软磁材料制成的定子上有多相励磁绕组,定、转子周边没有小齿和槽,通电后利用永磁体与定子电流磁场相互作用产生转矩。一般为两相或四相;输出转矩小(消耗功率较小,电流一般小于2A,驱动电压12V);步距角大(例如7.5度、15度、22.5度等);断电时具有一定的保持转矩;启动和运行频率较低。

(3)混合式步进电动机:也叫永磁反应式、永磁感应式步进电动机,混合了永磁式和反应式的优点。其定子和四相反应式步进电动机没有区别(但同一相的两个磁极相对,且两个磁极上绕组产生的N、S极性必须相同),转子结构较为复杂(转子内部为圆柱形永磁铁,两端外套软磁材料,周边有小齿和槽)。一般为两相或四相;须供给正负脉冲信号;输出转矩较永磁式大(消耗功率相对较小);步距角较永磁式小(一般为1.8度);断电时无定位转矩;启动和运行频率较高;发展较快的一种步进电动机。 

系统控制



步进电动机不能直接接到直流或交流电源上工作,必须使用专用的驱动电源(步进电动机驱动器)。控制器(脉冲信号发生器)可以通过控制脉冲的个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

组成结构

步进电机驱动器主要结构主要有以下部分

环行分配器

根据输入信号的要求产生电机在不同状态下的开关波形信号处理

对环行分配器产生的开关信号波形进行PWM调制以及对相关的波形进行滤波整形处理3:推动级:对开关信号的电压,电流进行放大提升主开关电路

用功率元器件直接控制电机的各相绕组

保护电路

当绕组电流过大时产生关断信号对主回路进行关断,以保护电机驱动器和电机绕组

传感器

对电机的位置和角度进行实时监控,传回信号的产生装置




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