步進電機 除了可以(yi)提供精(jing)確(que)的(de)定位,還可以(yi)提供強有力的(de)力矩輸出(chu),所以(yi)會(hui)在眾多的(de)場合下(xia)使用它們(men),如雕刻機(ji)(ji)、數控設備、打印機(ji)(ji)等(deng)等(deng)。但是步(bu)(bu)進電(dian)機(ji)(ji)不(bu)像(xiang)普通的(de)直流有刷(shua)電(dian)機(ji)(ji)那樣通電(dian)就(jiu)能轉,必須有合適(shi)的(de)驅動電(dian)路。比較常用的(de)就(jiu)是兩相(xiang)步(bu)(bu)進電(dian)機(ji)(ji)和(he)配套(tao)的(de)兩相(xiang)步(bu)(bu)進電(dian)機(ji)(ji)驅動器。
首先來(lai)看(kan)看(kan)步(bu)(bu)(bu)(bu)進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji),看(kan)下面(mian)的(de)(de)圖(tu),一是兩(liang)相(xiang)步(bu)(bu)(bu)(bu)進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)外形(xing),二是五(wu)相(xiang)步(bu)(bu)(bu)(bu)進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji)內部結構圖(tu)。具體(ti)它(ta)是怎么工(gong)作的(de)(de)我們在這(zhe)里不做具體(ti)的(de)(de)討(tao)論,只(zhi)要知(zhi)道(dao)它(ta)轉一圈需要多少個脈沖(chong)信(xin)號就行了。單極性步(bu)(bu)(bu)(bu)進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)步(bu)(bu)(bu)(bu)距(ju)(ju)角(jiao)一般(ban)為(wei)3.6°或7.2°,兩(liang)相(xiang)步(bu)(bu)(bu)(bu)進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji)步(bu)(bu)(bu)(bu)距(ju)(ju)角(jiao)為(wei)3.6°或1.8°,五(wu)相(xiang)步(bu)(bu)(bu)(bu)進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji)則為(wei)0.72°或0.36°。有一些(xie)高性能的(de)(de)步(bu)(bu)(bu)(bu)進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji)最小步(bu)(bu)(bu)(bu)距(ju)(ju)角(jiao)可以到0.036°,但那(nei)是極為(wei)少見和昂貴的(de)(de)。計(ji)算的(de)(de)公式如下:
轉一(yi)圈(quan)需要脈沖數 = 360 / 步距角(jiao)
通常市面最(zui)多的兩(liang)相步進(jin)電機步距(ju)角是(shi)1.8度(du)的,計算得出它轉一(yi)圈是(shi)需(xu)要200個脈沖,也就是(shi)需(xu)要走(zou)200步,每步1.8度(du)。
圖一 兩(liang)相步進(jin)電(dian)機外觀圖
雖然每一(yi)(yi)步1.8度(du)(du)看起來(lai)(lai)不大(da),但實際運轉(zhuan)起來(lai)(lai)會感(gan)覺每一(yi)(yi)步的跳動會很(hen)強烈,感(gan)覺轉(zhuan)動起來(lai)(lai)很(hen)不平穩(wen),所以驅(qu)動器會引入細(xi)(xi)分(fen)技術,也就(jiu)是把(ba)本來(lai)(lai)的1.8度(du)(du)分(fen)成(cheng)若干步來(lai)(lai)執行,這樣每一(yi)(yi)步就(jiu)會得到更小(xiao)的度(du)(du)數。如(ru)1.8度(du)(du)的兩相步進電機用(yong)8細(xi)(xi)分(fen)的驅(qu)動器去驅(qu)動,則(ze)轉(zhuan)一(yi)(yi)圈需(xu)要1600個脈沖。公式則(ze)加(jia)入了細(xi)(xi)分(fen)數參(can)數變成(cheng):
轉一圈需要(yao)脈(mo)沖數 = 360 / 步距角 x 細(xi)分數
一(yi)般(ban)常(chang)見的(de)(de)(de)兩相(xiang)(xiang)驅動器(qi)都會設(she)有調節細分數(shu)(shu)設(she)置的(de)(de)(de)開關,對照設(she)置表撥動相(xiang)(xiang)應的(de)(de)(de)設(she)置開關就可(ke)以方(fang)便(bian)設(she)置想要(yao)的(de)(de)(de)細分數(shu)(shu)。兩相(xiang)(xiang)步進電機驅動器(qi)設(she)置表會有2種形式,一(yi)種是細分數(shu)(shu), 另一(yi)種則是直接給出不同細分數(shu)(shu)下每一(yi)圈所需要(yao)的(de)(de)(de)脈沖數(shu)(shu)(一(yi)般(ban)是以1.8度電機來(lai)計(ji)算)。
圖(tu)(tu)二 步進電(dian)機驅動器外(wai)觀(guan)圖(tu)(tu)
為了適應不同額定電流的步進電機,驅動器一般會有調節功能,調節的方式也各不一樣,一般會用電位器或撥碼開關兩種形式。最常用的是撥碼開關形式。設置時應選取合適的電流參數,電流越大電機能產生的力矩也會越大,但發熱量也會越大,所以可以設置成略大于能滿足負載要求的電流就可以了,不過不能超出步進電機 的額(e)定(ding)電流。
為了(le)減(jian)少(shao)電機的(de)(de)(de)發熱(re),很多成品驅動器都(dou)會(hui)有(you)半流功能(neng)(neng),當打(da)開(kai)半流開(kai)關時(shi),驅動器如(ru)果在一(yi)個較短的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)內沒有(you)收到有(you)脈沖信號(hao),就(jiu)會(hui)把電流減(jian)少(shao)到設(she)定值的(de)(de)(de)一(yi)半,讓電機更好的(de)(de)(de)散熱(re)。但是使用(yong)這個功能(neng)(neng)時(shi),半流狀(zhuang)態下鎖定力矩(ju)也會(hui)相(xiang)應減(jian)少(shao),所以需要(yao)根據(ju)實(shi)際(ji)的(de)(de)(de)需要(yao)來選(xuan)用(yong)。
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