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介绍两相步进驱动器的驱动原理

时间:2021-08-28 点击次数:143
 

                                               介绍两相步进驱动器的驱动原理


步进电机驱动器是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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,从而达到调速和定位的目的。下面就给大家介绍一下两相步进驱动器的驱动原理吧!


驱动原理:

  一般两相步进电机驱动分为单极型和双极性驱动两种,单极型驱动适用于6线制电机,这样的驱动方法等于将两相电机转变为四相电机,从表面上看步距角缺损减小了,实则是以牺牲电机的拖动转矩换来的,这样电机的带负载能力就会大大下降。而双极型驱动则主要针对两相四线(或者八线制)电机,一般机械步距角为50齿1.8°(也可为100齿0.9°价格较贵),故细分驱动技术主要是通过对步进电机的相电流进行阶梯化控制,使电机的以更小的单位步距角运行,从而减小步长和低频振荡。


  细分驱动的思想是把原来简单的对转子电流的通断过程改变为逐渐的改变各相绕组的电流大小和方向,使电机内部的空间合成磁场逐步改变,这样就能把原来的一个步距角的通电方式改变成为跟随电流的阶梯波,变成多步。具体的计算方法如下:


  转矩T在一般情况下可表示为:


  T=KT·(-Iasinθ+Ibcosθ) (1)


  式子中KT在理想状态下的比例常数,θ为转子的电角度位置。


  如果两相步进电机的矩角特性是正弦波,则给绕组通入如下电流:


  Ia=Im·cosβ


  Ib=Im·sinβ (2)


  β为电机希望定位的电角度。


  将式(2)代入式(1),则


  T=KT·Im·sin(β-θ) (3)

  从而可见,两相混合式步进电机的细分就是控制两相绕组中的电流大小。理想状态下,电机内部的磁场为圆形空间旋转磁场,使步进电机按照交流同步电机的方式旋转。而AB相的理想电流为正弦波,而一般情况下通过阶梯波来模拟正弦波,从而达到恒转矩幅值的控制效果。而转矩的大小由合成磁场的矢量来决定,即相邻两个合成磁场的夹角为细分步距角。


 以上就是今天分享的内容了,希望对大家有所帮助,仅供参考。


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