步進電機驅動器的設計應用方案
步進電機驅動器的設計應用方案
步進電機的使用性能和它的驅動電源有著密切的關系，步進電機的恒流斬波驅動技術雖然從一定程度上解決了步進電機運行中的一些問題，如電源效率低、電流波形差等，但步進電機的固有分辨率低的問題還沒有解決。在第三章中從理論上對步進電機的細分驅動技術的可行性進行了分析，從分析中可以看出，只要對步進電機繞組中的電流作適當的調整，就可以實現步距角的可變細分。所以，對步進電機的細分驅動技術進行應用性研究，具有較高的現實意義。
步進電機的細分控制是由驅動器精確控制步進電機得相電流來實現的。以二相電機為例，假如電機的相電流為3A，如果使用常規驅動器（如常用的恒流斬波方式）驅動電機，電機每運行一步，其繞組內的電流將從0突變為3A或由3A突變到0，相電流的巨大變化，必然會引起電機運行的振蕩和噪音。如果使用細分驅動器，在10細分相-狀態下驅動該電機，電機每走一微步，其繞組內的電流變化只有0.3A而不是3A且電流是以正弦曲線規律變化，這樣就大大的改善了電機的振蕩和噪音。提高步進電機性能上的優點才是細分的真正優點。
步進電機的細分驅動，就是要使步進電機以較小的步距分辨率運行，從第三章的分析中可以看出，當步進電動機以三相六拍方式運行時，從技術的角度來講，比較容易實現較高的步距分辨率，所以在本設計中，采用在三相六拍運行方式的基礎上進行細分驅動器的設計。
電路整體設計
在步進電機的細分驅動電路中，功率驅動電路是整個驅動器的核心部分，也是影響整個驅動器的體積的主要因素。一般的步進電機驅動器由于限流電阻的存在和末級功放管處于放大狀態而發熱嚴重，必須增加散熱裝置，電路才能正常工作，從而使體積增大，效率降低，要想減小體積提高效率，就必須去掉限流電阻，并使功放管處于開關狀態。為此，在本驅動電路中將脈寬調制技術應用于驅動電路，它的基本思想是功放管工作在開關狀態，通過對功放管開關時間的控制，將直流電壓轉換成某種頻率的方波電壓加在步進電機繞組的兩端，通過對方波脈沖寬度的調節與控制，利用步進電機繞組本身的電感對電流的濾波作用來控制電機繞組中的平均電流。這樣就可以取消功放回路中的限流電阻而采用較高的電源電壓，從而使整個電路的發熱降到最低程度，大大提高了電源效率，而且可以減小甚至去掉散熱裝置，使驅動器的體積大大縮小。山社電機生產的步進電機驅動器：全系列2/3/5 相混合式步驅動器，采用美國進口專用驅動芯片及電子元具件，控制方案集成度高，設計專業，控制穩定，定位精確。具有高細分采集，高精度定位，及非常穩定的性能。歡迎新老客戶訂購：www.samsrmotor.com.cn
步進電機的使用性能和它的驅動電源有著密切的關系，步進電機的恒流斬波驅動技術雖然從一定程度上解決了步進電機運行中的一些問題，如電源效率低、電流波形差等，但步進電機的固有分辨率低的問題還沒有解決。在第三章中從理論上對步進電機的細分驅動技術的可行性進行了分析，從分析中可以看出，只要對步進電機繞組中的電流作適當的調整，就可以實現步距角的可變細分。所以，對步進電機的細分驅動技術進行應用性研究，具有較高的現實意義。
步進電機的細分控制是由驅動器精確控制步進電機得相電流來實現的。以二相電機為例，假如電機的相電流為3A，如果使用常規驅動器（如常用的恒流斬波方式）驅動電機，電機每運行一步，其繞組內的電流將從0突變為3A或由3A突變到0，相電流的巨大變化，必然會引起電機運行的振蕩和噪音。如果使用細分驅動器，在10細分相-狀態下驅動該電機，電機每走一微步，其繞組內的電流變化只有0.3A而不是3A且電流是以正弦曲線規律變化，這樣就大大的改善了電機的振蕩和噪音。提高步進電機性能上的優點才是細分的真正優點。
步進電機的細分驅動，就是要使步進電機以較小的步距分辨率運行，從第三章的分析中可以看出，當步進電動機以三相六拍方式運行時，從技術的角度來講，比較容易實現較高的步距分辨率，所以在本設計中，采用在三相六拍運行方式的基礎上進行細分驅動器的設計。
電路整體設計
在步進電機的細分驅動電路中，功率驅動電路是整個驅動器的核心部分，也是影響整個驅動器的體積的主要因素。一般的步進電機驅動器由于限流電阻的存在和末級功放管處于放大狀態而發熱嚴重，必須增加散熱裝置，電路才能正常工作，從而使體積增大，效率降低，要想減小體積提高效率，就必須去掉限流電阻，并使功放管處于開關狀態。為此，在本驅動電路中將脈寬調制技術應用于驅動電路，它的基本思想是功放管工作在開關狀態，通過對功放管開關時間的控制，將直流電壓轉換成某種頻率的方波電壓加在步進電機繞組的兩端，通過對方波脈沖寬度的調節與控制，利用步進電機繞組本身的電感對電流的濾波作用來控制電機繞組中的平均電流。這樣就可以取消功放回路中的限流電阻而采用較高的電源電壓，從而使整個電路的發熱降到最低程度，大大提高了電源效率，而且可以減小甚至去掉散熱裝置，使驅動器的體積大大縮小。山社電機生產的步進電機驅動器：全系列2/3/5 相混合式步驅動器，采用美國進口專用驅動芯片及電子元具件，控制方案集成度高，設計專業，控制穩定，定位精確。具有高細分采集，高精度定位，及非常穩定的性能。歡迎新老客戶訂購：www.samsrmotor.com.cn
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