步進電機驅(qū)動器及細分控制原理.pdf

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1、步進電機驅(qū)動器及細分控制原理步進電機驅(qū)動器原理：步進電機必須有驅(qū)動器和控制器才能正常工作。驅(qū)動器的作用是對控制脈沖進行環(huán)形分配、功率放大，使步進電機繞組按一定順序通電。Vcc步進電機A環(huán)行分脈沖信號功率A控制器配器細放大分電路B方向信號B步進電機驅(qū)動器圖3.1步進電機控制系統(tǒng)以兩相步進電機為例，當給驅(qū)動器一個脈沖信號和一個正方向信號時，驅(qū)動器經(jīng)過環(huán)形分配器和功率放大后，給電機繞組通電的順序為AABBAABB，其四個狀態(tài)周而復始進行變化，電機順時針轉(zhuǎn)動；若方向信號變?yōu)樨摃r，通電時序就變?yōu)锳ABBAABB，電機就逆時針轉(zhuǎn)動。隨著電子技術的

2、發(fā)展，功率放大電路由單電壓電路、高低壓電路發(fā)展到現(xiàn)在的斬波電路。其基本原理是：在電機繞組回路中，串聯(lián)一個電流檢測回路，當繞組電流降低到某一下限值時，電流檢測回路發(fā)出信號，控制高壓開關管導通，讓高壓再次作用在繞組上，使繞組電流重新上升；當電流回升到上限值時，高壓電源又自動斷開。重復上述過程，使繞組電流的平均值恒定，電流波形的波頂維持在預定數(shù)值上，解決了高低壓電路在低頻段工作時電流下凹的問題，使電機在低頻段力矩增大。步進電機一定時，供給驅(qū)動器的電壓值對電機性能影響較大，電壓越高，步進電機轉(zhuǎn)速越高、加速度越大；在驅(qū)動器上一般設有相電流調(diào)節(jié)開

3、關，相電流設的越大，步進電機轉(zhuǎn)速越高、力距越大。細分控制原理：在步進電機步距角不能滿足使用要求時，可采用細分驅(qū)動器來驅(qū)動步進電機。細分驅(qū)動器的原理是通過改變A，B相電流的大小，以改變合成磁場的夾角，從而可將一個步距角細分為多步。定子AA轉(zhuǎn)子SSNNSBBBBNSSNNAA(a)(b)AASNNSSBBBBNNSSNAA(c)(d)圖3.2步進電機細分原理圖仍以二相步進電機為例，當A、B相繞組同時通電時，轉(zhuǎn)子將停在A、B相磁極中間，如圖3.2。若通電方向順序按AAAABBBBAAAAAABBBBBBAA,8個狀態(tài)周而BB復始進行變化，電

4、機順時針轉(zhuǎn)動；電機每轉(zhuǎn)動一步，為45度，8個脈沖電機轉(zhuǎn)一周。與圖2.1相比，它的步距角小了一半。驅(qū)動器一般都具有細分功能，常見的細分倍數(shù)有：1/2，1/4，1/8，1/16，1/32，1/64；或：1/5，1/10，1/20。細分后步進電機步距角按下列方法計算：步距角=電機固有步距角/細分數(shù)例如：一臺1.8°電機設定為4細分，其步距角為1.8°/4=0.45°。當細分等級大于1/4后，電機的定位精度并不能提高，只是電機轉(zhuǎn)動更平穩(wěn)。