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步進電機驅(qū)動控制系統(tǒng)概述和方法比較
發(fā)布者:cljsj2014  發(fā)布時間:2014-03-11 09:55:37
  一、步進電機驅(qū)動控制系統(tǒng)概述,通常情況下,步進電機驅(qū)動系統(tǒng)由3部分構(gòu)成:
 
 ?、倏刂齐娐?。用于產(chǎn)生脈沖,控制電機的速度和轉(zhuǎn)向。
 
 ?、隍?qū)動電路。由脈沖信號分配和功率驅(qū)動電路組成。根據(jù)控制器輸入的脈沖和方向信號,為步進電機各繞組提供正確的通電順序,以及電機需要的高電壓、大電流;同時提供各種保護措施,比如過流、過熱等。
 
 ?、鄄竭M電機??刂菩盘柦?jīng)驅(qū)動器放大后驅(qū)動步進電機,帶動負載。
 
  二、步進電機驅(qū)動方法的比較
 
  1、單電壓驅(qū)動
 
  單電壓驅(qū)動是指在電機繞組工作過程中,只用一個方向電壓對繞組供電。L為電機繞組,VCC為電源。當輸入信號In為高電平時,提供足夠大的基極 電流使三極管T處于飽和狀態(tài),若忽略其飽和壓降,則電源電壓全部作用在電機繞組上。當In為低電平時,三極管截止,繞組無電流通過。
 
  為使通電時繞組電流迅速達到預設(shè)電流,串入電阻Rc;為防止關(guān)斷T時繞組電流變化率太大,而產(chǎn)生很大的反電勢將T擊穿,在繞組的兩端并聯(lián)一個二極管D和電阻Rd,為繞組電流提供一個泄放回路,也稱“續(xù)流回路”。
 
  單電壓功率驅(qū)動電路的優(yōu)點是電路結(jié)構(gòu)簡單、元件少、成本低、可靠性高。但是由于串入電阻后,功耗加大,整個功率驅(qū)動電路的效率較低,僅適合于驅(qū)動小功率步進電機。
 
  2、高低壓驅(qū)動
 
  為了使通電時繞組能迅速到達設(shè)定電流,關(guān)斷時繞組電流迅速衰減為零,同時又具有較高的效率,出現(xiàn)了高低壓驅(qū)動方式。
 
  Th、T1分別為高壓管和低壓管,Vh、V1分別為高低壓電源,Ih、I1分別為高低端的脈沖信號。在導通前沿用高電壓供電來提高電流的前沿上升率,而在前沿過后用低電壓來維持繞組的電流。
 
  高低壓驅(qū)動可獲得較好的高頻特性,但是由于高壓管的導通時間不變,在低頻時,繞組獲得了過多的能量,容易引起振蕩,供應步進電機、步進電機驅(qū)動器、步進伺服電機、減速步進電機以及線性滑臺的山社電機技術(shù)工程師建議可通過改變其高壓管導通時間來解決低頻振蕩問題,然而其控制電路較單電壓復雜,可靠性降低,一旦高壓管失控,將會因電流太大損壞電機。
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