步進電機驅(qū)動控制系統(tǒng)概述和方法比較
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cljsj2014 發(fā)布時間：2014-03-11 09:56:00
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：
①控制電路。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。
③步進電機?？刂菩盘柦?jīng)驅(qū)動器放大后驅(qū)動步進電機，帶動負(fù)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(dāng)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(dāng)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(yù)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(dǎo)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(dǎo)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(yīng)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(dǎo)通時間來解決低頻振蕩問題，然而其控制電路較單電壓復(fù)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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