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步進(jìn)電機(jī)5種驅(qū)動(dòng)方法的利弊詳細(xì)分析

驅(qū)動(dòng)器技術(shù)的發(fā)展粗线,從原來(lái)國(guó)外一枝獨(dú)秀到國(guó)內(nèi)各種優(yōu)秀技術(shù)涌現(xiàn)杉武,可以看出國(guó)內(nèi)技術(shù)的進(jìn)步伐蒂,同時(shí)也可以看出司致,每一次技術(shù)的革新都會(huì)帶來(lái)幾個(gè)以高端技術(shù)去引導(dǎo)市場(chǎng)的市場(chǎng)革命拆吆。

1、恒電壓驅(qū)動(dòng)

單電壓驅(qū)動(dòng)是指在電機(jī)繞組工作過(guò)程中脂矫,只用一個(gè)方向電壓對(duì)繞組供電枣耀,多個(gè)繞組交替提供電壓。該方式是一種比較老的驅(qū)動(dòng)方式庭再,現(xiàn)在基本不用了捞奕。

優(yōu)點(diǎn):電路簡(jiǎn)單,元件少拄轻、控制也簡(jiǎn)單颅围,實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單

缺點(diǎn):必須提供足夠大的電流的三極管來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)處理伟葫,步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度比較低,電機(jī)震動(dòng)比較大院促,發(fā)熱大酒旷。由于已經(jīng)不再使用,所以不多描述椅砸。

2送县、高低壓驅(qū)動(dòng)

由于恒電壓驅(qū)動(dòng)存在以上諸多缺點(diǎn),技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展嫡服,研發(fā)出新的高低壓驅(qū)動(dòng)來(lái)改善恒電壓驅(qū)動(dòng)的部分缺點(diǎn)桌偎,高低壓驅(qū)動(dòng)的原理是,在電機(jī)運(yùn)動(dòng)到整步的時(shí)候使用高壓控制伴竹,在運(yùn)動(dòng)到半步的時(shí)候使用低壓控制徊岂,停止時(shí)也是使用低壓來(lái)控制。

優(yōu)點(diǎn):高低壓控制在一點(diǎn)程度上改善了震動(dòng)和噪音报叁,第一次提出細(xì)分控制步進(jìn)電機(jī)的概念田漓,同時(shí)也提出了停止時(shí)電流減半的工作模式。

缺點(diǎn):電路相對(duì)恒電壓驅(qū)動(dòng)復(fù)雜付找,對(duì)三極管高頻特性要求提高歧胃,電機(jī)低速仍然震動(dòng)比較大,發(fā)熱仍然比較大艰争,現(xiàn)在基本上不使用這種驅(qū)動(dòng)模式坏瞄。

3、自激式恒電流斬波驅(qū)動(dòng)

自激式恒電流斬波驅(qū)動(dòng)的工作原理是通過(guò)硬件設(shè)計(jì)當(dāng)電流達(dá)到某個(gè)設(shè)定值的時(shí)候通過(guò)硬件將其電流關(guān)閉甩卓,然后轉(zhuǎn)為另一個(gè)繞組通電鸠匀,另一個(gè)繞組通電的電流到某個(gè)固定的電流的時(shí)候,又能通過(guò)硬件將其關(guān)閉逾柿,如此反復(fù)缀棍,推進(jìn)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

優(yōu)點(diǎn):噪音大大減小机错,轉(zhuǎn)速一定程度上提高了爬范,性能比前兩種有一定的提高。

缺點(diǎn):對(duì)電路設(shè)計(jì)要求比較高弱匪,對(duì)電路抗干擾要求比較高坦敌,容易引起高頻,燒壞驅(qū)動(dòng)元件痢法,對(duì)元件性能要求比較高。

4杜顺、電流比較斬波驅(qū)動(dòng)(目前市場(chǎng)上主要采用的技術(shù)

電流比較斬波驅(qū)動(dòng)是把步進(jìn)電機(jī)繞組電流值轉(zhuǎn)化為一定比例的電壓财搁,與D/A轉(zhuǎn)換器輸出的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較愈饲,比較結(jié)果來(lái)控制功率管的開(kāi)關(guān),從而達(dá)到控制繞組相電流的目的蝉丧。

優(yōu)點(diǎn):使運(yùn)動(dòng)控制模擬正弦波的特點(diǎn)碴纺,大大提高性能,運(yùn)動(dòng)速度和噪音都比較小就留,可以使用比較高的細(xì)分仇习,是當(dāng)前流行的控制方法。

缺點(diǎn):電路比較復(fù)雜拭奖,對(duì)電路中的干擾難以控制和理論要求相吻合梆载,容易產(chǎn)生抖動(dòng),在控制形成正弦波的波峰和波谷萧状,容易導(dǎo)致高頻干擾撵刷,進(jìn)而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)元件發(fā)熱或者由于頻率過(guò)高而老化,這也是很多驅(qū)動(dòng)器使用1年多的時(shí)候容易出現(xiàn)紅燈保護(hù)的主要原因捣兄。

5褐袒、潛進(jìn)式驅(qū)動(dòng)

這是一種全新的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù),該技術(shù)是在當(dāng)前電流比較斬波驅(qū)動(dòng)技術(shù)的前提下稍浆,克服其中的缺點(diǎn)而創(chuàng)新的一種全新的驅(qū)動(dòng)方法载碌。其核心技術(shù)是在電流比較斬波驅(qū)動(dòng)的前提下增加了驅(qū)動(dòng)元件發(fā)熱和高頻抑制保護(hù)技術(shù)。

優(yōu)點(diǎn):兼有電流比較斬波驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)外衅枫,發(fā)熱特別小嫁艇,使用壽命較長(zhǎng)。

缺點(diǎn):全新技術(shù)为鳄,價(jià)格比較高裳仆,目前每種步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器匹配要求相對(duì)比較嚴(yán)格。


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