步进电机驱动器常见问题
步进电机是一种作为控制用的特种电机,它的旋转是以固定的角度(称为“步距角”)一步一步运行的,其特点是 没有积累误差(精度为 100%),所以广泛应用于各种开环控制。步进电机的运行要有一电子装置进行驱动,这 种装置就是步进电机驱动器,它是把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移,或者说:控制系统每 发一个脉冲信号,通过驱动器就使步进电机旋转一步距角。所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。 所以,控制步进脉冲信号的频率,可以对电机精确调速;控制步进脉冲的个数,可以对电机精确定位目的。
2.何为驱动器的细分?
要了解“细分”,先要弄清“步距角”这个概念:它表示控制系统每发一个步进脉冲信号,电机所转动的角度。 电机出厂时给出了一个步距角的值,如86BYG250A型电机给出的值为0.9°/1.8(°表示半步工作时为0.9°、 整步工作时为 1.8°),这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’,它不一定是电机实际工作时的真正步距角, 真正的步距角和驱动器有关,电机固有步距角所用驱动器类型 及工作状态电机运行时的真正步距角 0.9°/1.8°驱动器工作在半步状态 0.9°0.9°/1.8°细分驱动器工作在5细分状态0.36°0.9°/1.8°细分驱动器工作在10细分状态 0.18°0.9°/1.8°细分驱动器工作在20细分状态 0.09°0.9°/1.8°细分驱动器工作在40细分状态 0.045°从上表可以看出:步进电机通过细分驱动器的驱动, 其步距角变小了,如驱动器工作在10细分状态时,其步距角只为‘电机固有步距角’的十分之一,也就是说: “当驱动器工作在不细分的整步状态时,控制系统每发一个步进脉冲,电机转动 1.8°;而用细分驱动器工作 在10细分状态时,电机只转动了 0.18°”,这就是细分的基本概念。细分功能完全是由驱动器*精确控制电 机的相电流所产生的,与电机无关。
3.驱动器细分有什么优点,为什么一定建议我使用细分功能?
驱动器细分后的主要优点为:完全消除了电机的低频振荡。低频振荡是步进电机(尤其是反应式电机)的固 有特性,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(如走圆弧),选择细分驱动器是唯一的选择。提高了电机的输出转矩。尤其是对三相反应式电机,其力矩比不细分时提高约 30-40%。提高了电机的分辨率。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。以上这些优点,尤其是在性能上的优点,并不是一个量的变化,而是质的飞跃。根据我们的记录,原来使 用不细分驱动器的用户通过比较后,大都改选为细分驱动器。所以我们建议您最好选用细分驱动器。
4.何为混合式步进电机,何为反应式步进电机,两者有何区别?
在结构和材料上不同,反应式电机不象混合式电机那样内部具有永久磁性材料,故反应式电机没有自阻, 而混合式电机有自阻(即在电机未加电的情况下有一定的自锁力)在运行性能上有差别,混合式电机运行 时相对较平稳,输出力矩相对较大,运行声音小。两种电机在价格上有差别,反应式电机比混合式电机相 对便宜。
5.何为步进电机的相数,我应该选择几相的步进电机?
步进电机的相数是指电机内部的线圈组数,目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不 同,其步距角也不同,一般二相电机的步距角为 0.9°/1.8°、三相的为 0.75°/1.5°等、五相的为 0.36°/0.72°。 在没有细分驱动器时,用户主要*选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。如果使用细分驱动器, 则‘相数’将变得没有意义,用户只需在驱动器上改变细分数,就可以改变步距角。
6.我正准备选择五相混合式步进电机,请问有何建议?
五相混合式步进电机处于正在淘汰状态,所以我们建议:如果您一定要用五相的步距角(0.36°),请您选 用二相混合式步进电机和配套的细分驱动器,在 5 细分状态下的步距角同样为 0.36°,并且细分后的步距 角比五相固有的步距角更均匀、定位精度更高、运行更平稳、出力更大。
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