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步进电机驱动器细分作用
发布时间:2019-07-13    点击次数:次   

  步进马达驱动(Driver)器细分的主要作用是提升步进电机的精确率。
国内有一些驱动(Driver)器采取“平滑”来取代细分,有的亦称为细分,但这不是真正的细分,望广大用户一定要分清两者的本质不同:
1.“平滑”并不精确控制电机的相电流,只是把电流的变化率变缓一些,所以“平滑”并不产生微步,而细分的微步是可以用来精确定位的。
2.马达的相电流(Electron flow)被平滑后,会引起电机力矩的降低,而细分控制不但不会引起电机力矩的降低,相反,力矩会有所增加。步进电机驱动为了进一步提高驱动系统的高频响应,可采用升频升压功率驱动接口。这种接口对绕组提供的电压与电机的运行频率成线性关系。它的主回路实际上是一个开关稳压电源,利用频率-电压变换器,将驱动脉冲的频率转换成直流电平,并用此电平去控制开关稳压电源的输入,这就构成了具有频率反馈的功率驱动接口。
驱动器细分后的主要优点为:完全消除了马达的低频振荡。低频振荡是步进电机(尤其是反应式电机)的固有特性(characteristic]),而细分是消除它的唯一途径,如果您的步进电机有时要在共振区工作(job)(如走圆弧),选择细分驱动器是唯一的选择。提升了电机的输出转矩。尤其是对三相反应式电机,其力矩比不细分时提升约30-40% 。提升了电机的分辨率。由于减小了步距角、提高了步距的均匀度,‘提高电机的分辨率‘是不言而喻的。
很多用户误以为步进马达驱动器的细分越高,步进电机的精度就越高,其实这是一种错误的观念,比如步进电机驱动器细分较高的可以达到60000个脉冲一转,而步进电机实际是无法分辨这个精度的,当驱动器设置为60000个脉冲/转的时候,步进电机驱动器接受好几个脉冲,步进电机才走一步,这样并不能提升步进电机的精度。步进电机驱动为了进一步提高驱动系统的高频响应,可采用升频升压功率驱动接口。这种接口对绕组提供的电压与电机的运行频率成线性关系。它的主回路实际上是一个开关稳压电源,利用频率-电压变换器,将驱动脉冲的频率转换成直流电平,并用此电平去控制开关稳压电源的输入,这就构成了具有频率反馈的功率驱动接口。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机,是现代数字程序控制系统中的主要执行元件,应用极为广泛。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
步进马达的细分技术(Technology)实质上是一种电子阻尼技术,其主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动,提升电机的运转(revolve)精度只是细分技术的一个附带功能。细分后电机运行(Windows)时的实际步距角是基本步距角的几分之一。(两相步进电机的基本步距角是1.8°,即一个脉冲走1.8°,如果没有细分,则是200个脉冲走一圈360°,细分是通过驱动(Driver)器靠精确控制(control)电机的相电流(Electron flow)所产生的,与电机无关,如果是10细分,则发一个脉冲电机走0.18°,即2000个脉冲走一圈360°,电机的精度能否达到或接近0.18°,还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大;细分数越大精度越难控制。以次类推。三相步进电机的基本步距角是1.2°,即一个脉冲走1.2°,如果没有细分,则是300个脉冲走一圈360°,如果是10细分,则发一个脉冲,电机走0.12°,即3000个脉冲走一圈360°,以次类推。在电机实际使用(use)时,如果对转速(Rotational Speed)要求较高,且对精度和平稳性要求不高的场合,不必选高细分。在实际使用时,如果转速很低情况(Condition)下,应该选大细分,确保平滑,减少振动和噪音(分贝(dB))。)

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