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diy雕刻机如何选择步进电机驱动器_步进电机驱动器的特点

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diy雕刻机如何选择步进电机驱动器_步进电机驱动器的特点:

 (1)构成步进电机驱动器系统的专用集成电路:

A、脉冲分配器集成电路:如三洋公司的PMM8713、PMM8723、PMM8714等。

B、包含脉冲分配器和电流斩波的控制器集成电路:如SGS公司的L297、L6506等。

C、只含功率驱动(或包含电流控制、保护电路)的驱动器集成电路:如日本新电元工业公司的MTD1110(四相斩波驱动)和MTD2001(两相、H桥、斩波驱动)。

D、将脉冲分配器、功率驱动、电流控制和保护电路都包括在内的驱动控制器集成电路,如东芝公司的TB6560AHQ、MOTOROLA公司的SAA1042(四相)和ALLEGRO公司的UCN5804(四相)等。

 (2)“细分驱动”概述:

概念:将“电机固有步距角”细分成若干小步的驱动方法,称为细分驱动,细分是通过驱动器精确控制步进电机的相电流实现的,与电机本身无关。其原理是,让定子通电相电流并不一次升到位,而断电相电流并不一次降为0(绕组电流波形不再是近似方波,而是N级近似阶梯波),则定子绕组电流所产生的磁场合力,会使转子有N个新的平衡位置(形成N个步距角)。

最新技术发展:

国内外对细分驱动技术的研究十分活跃,高性能的细分驱动电路,可以细分到上千甚至任意细分。目前已经能够做到通过复杂的计算使细分后的步距角均匀一致,大大提高了步进电机脉冲分辨率,减小或消除了震荡、噪声和转矩波动,使步进电机更具有“类伺服”特性。

对实际步距角的作用:在没有细分驱动器时,用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己对步距角的要求。如果使用细分驱动器,则用户只需在驱动器上改变细分数,就可以大幅度改变实际步距角,步进电机的‘相数’对改变实际步距角的作用几乎可以忽略不计。

采用细分技术与步进电机精度提高的关系:步进电机的细分技术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,提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。细分后电机运转时对每一个脉冲的分辨率提高了,但运转精度能否达到或接近脉冲分辨率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。

真正的细分对驱动器要有相当高的技术要求和工艺要求,成本亦会较高。国内有一些驱动器采用对电机相电流进行“平滑”处理来取代细分,属于“假细分”,“平滑”并不产生微步,会引起电机力矩的下降。真正的细分控制不但不会引起电机力矩的下降,相反,力矩会有所增加。

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生产厂家对步进电机驱动系统的通俗表述如下:

步进电机是一个把电脉冲转换成离散的机械运动的装置,与其匹配的驱动器共同组成一个可控的步进电机运动系统,具有良好的数据控制特性。在接受来自控制器(PLC、单片机等可编程处理器)的工作指令(开关脉冲信号)时,其驱动器依据工作指令向定子绕组有序励磁,使定子内部建立一个实时响应的脉动的、非连贯性变化的磁场,并作用于周边带有很多小齿的转子,使转子产生旋转运动,即施加 一个脉冲,马达转动一步。在理想的情况下,其转子旋转的速度、累计旋转角度完全同步于控制器输入的脉冲频率及脉冲数,因而,只需在规定的时间内向步进电机运动系统提供有效的工作指令,转子将会被准确地驱动到设定的角度位置,在进一步的工作指令到来之前,始终保持在该位置。

步进电机的双向驱动、固有的刹车制动性能、可适当调整的输出扭矩、功率控制、精确的位置度、高分辨率、良好的数字交互界面,且仅采用开环控制即能达到良好的使用效果等是其显著的优势。而且与伺服系统比较,其单位体积输出功率大、转动惯量小、无漂流及起动峰涌现象、无位置累积误差等良好优点,是一种成本低廉的数字控制类电机。

正由于具备以上固有的优点,在众多领域已奠定了其应用地位,并被广泛应用于需要控制旋转角度、速度、位置和同步性的诸多领域,如办公室自动化、安防、医疗设备,纺织品机器、舞台灯光、贩卖机与售票机,机械自动化等。


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