电流限制是步进控制器的重要控制属性

文章来源:锐特步进电机 时间:2019-11-09 11:11:38 浏览:

  电流限制是步进控制器的重要控制属性。由于许多步进电机的线圈电阻非常低,因此流经线圈的电流无法自行“自我调节”到安全水平。他们需要斩波器驱动器的复杂控制技术,所有Phidg​​et步进控制器都使用了斩波器驱动器。因此,应明确设置允许的最大电流。

  有许多因素影响应将电流限制设置为什么。这些包括但不限于步进器的加速度和速度,电源电压,施加的扭矩,电机电感和线圈电阻。遵循一些一般的经验法则可以简化选择电流限制的过程。本节中的图形显示了具有各种电源的3308步进器的一组速度与电流特性。



  在这些图中,电动机的“实际速度”是在无负载但加速度很高的情况下进行的实际测试中可以达到的最大速度。的“最大速度”表示在速度的限制在给定的电源电压施加在电动机线圈的电感。

  如果将电流限制设置为较低且加速度较高,则电动机将无法提供足够的功率来加速自身及其驱动的负载。电机还必须克服系统内的摩擦损失,并在负载上做功-例如举重。通过增加电流限制,可以使用更多电流和功率来加速和维持最大速度。这可以在实际速度的初始陡坡上的任何图表中看到。随着电流极限的增加,电动机能够实现更高的速度。

  对于这种特殊的电动机,线圈的大电感(非常适合产生大量扭矩)很快就会淹没12V电源。为了使电动机具有更高的速度和更高的性能,需要更高的电源电压。比较12V图和30V图上的实际速度曲线。在30V电压下,电机可以达到更高的速度。重要的是要记住,实际速度是在非常高的加速度下测量的-通过降低加速度,可以实现更高的速度。当然,如果您的电动机工作量很大,则需要提供足够的电流以产生必要的转矩,从而限制了最大速度。

  为您的应用程序设置电流限制是一种平衡。通过增加电流限制,可以获得更多的转矩,但是当电动机非常缓慢地旋转或停止时,将会消耗更多的功率。设置高加速度时,需要更多的功率(因此需要电流)来使电动机及其负载加速。在实际应用中通常会动态地选择电流限制-将电流限制设置得非常低,然后运行系统,如果电流限制停止,则增加电流限制。确定可靠的设置后,将电流限制再增加25%,以留出一定余量。

  将电流限制设置为大于电动机的额定电流没有意义,增大的电感只会进一步限制电动机的速度。在这种情况下,30V曲线表明以每秒最大1100个全步速的速度以最大转矩(1.7 Amps)操作该电机是不可行的。通过降低电流限制,可以实现更高的速度,但扭矩却更少。大多数设计用于斩波器驱动控制的电动机可以在更高的电压下运行,但是Phidg​​ets Inc.目前没有配备可以提供这些电压的控制器。

  请注意,仅仅因为您已将电流限制设置为一定量(举例来说,假设为2A),电动机就不会始终汲取2A的电流。电机只会吸收所需的电流。这意味着,如果电动机上的负载很小,并且其旋转速度低于其最高速度,则电动机可能只吸收分配的2A的一小部分。甚至低至300或400mA。当施加更大的负载或更高的速度时,电流使用量将上升,直到控制器为电动机提供满电流限制。电机消耗更多电流时,也会产生更多热量。步进电机运行一段时间后,摸起来很烫,这是正常的。如果电动机温度很高,则可能是因为该电动机驱动的负载过大。

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