步進電機驅動方式的優(yōu)缺點
更新時間:2021-09-15 10:38:10 點擊次數(shù):
驅動技術的發(fā)展,從原來的國外一枝獨秀到國內各種優(yōu)秀技術的涌現(xiàn),可以看出國內技術的進步,也可以看出,每一次技術創(chuàng)新都會帶來一些以高端技術引領市場的市場革命。
一是恒壓驅動。
單壓驅動是指在電機繞組工作時,只用一個方向電壓向繞組供電,多個繞組交替供電。這種方法是一種較老的驅動方法,現(xiàn)在基本不用了。
優(yōu)點:電路簡單,元件少,控制簡單,實現(xiàn)相對簡單。
缺點:必須提供足夠大電流的三極管進行開關處理。步進電機運行速度相對較低,電機振動相對較大,發(fā)熱相對較大。因為它不再使用,所以沒有多少描述。
二是高低壓驅動。
由于恒壓驅動存在上述諸多缺點和技術的進一步發(fā)展,開發(fā)了新的高低壓驅動來改善恒壓驅動的一些缺點。高低壓驅動的原理是在電機運動到一步一步時使用高壓控制,在運動到一步一步時使用低壓控制,在停止時使用低壓控制。
優(yōu)點:高低壓控制在一定程度上改善了振動和噪聲,首次提出了細分控制步進電機的概念,同時提出了停止時電流減半的工作模式。
缺點:電路相對恒壓驅動復雜,對三極管高頻特性要求提高,電機低速振動大,發(fā)熱大,現(xiàn)在幾乎不使用這種驅動模式。
三、自激恒電流斬波驅動。
自激恒電流斬波驅動的工作原理是通過硬件設計,當電流達到某一設定值時,通過硬件關閉電流,然后轉換成另一個繞組通電,當另一個繞組通電的電流達到某一固定電流時,通過硬件關閉電流,從而反復推進步進電機的運行。
好處:噪音大大降低,轉速有所提高,性能也有所提高。
缺點:對電路設計要求高,對電路抗干擾要求高,容易引起高頻,燒壞驅動元件,對元件性能要求高。
4.電流比較斬波驅動(目前市場上主要采用的技術)
電流比較斬波驅動是將步進電機繞組電流值轉換成一定比例的電壓,與D/A轉換器輸出的預設值進行比較,比較結果控制電力管的開關,達到控制繞組相電流的目的。
好處:使運動控制模擬正弦波的特性,大大提高性能,運動速度和噪音都較小,可采用較高的細分,是目前流行的控制方法。
缺點:電路復雜,難以控制電路中的干擾,理論要求一致,易發(fā)生抖動,控制形成正弦波的波峰和谷,易引起高頻干擾,導致驅動部件發(fā)熱或頻率過高老化,也是許多驅動器使用1年以上時容易發(fā)生紅燈保護的主要原因。
5.潛在驅動(碩士數(shù)控新技術)
它是一種全新的運動控制技術,是在當前電流比較斬波驅動技術的前提下,克服其缺點,創(chuàng)新的一種全新的驅動方式。它的核心技術是在電流比較斬波驅動的前提下,增加驅動元件的加熱和高頻抑制保護技術。
優(yōu)點:除了具有電流相對斬波驅動的優(yōu)點外,發(fā)熱特別小,使用壽命長。
不足之處:全新技術,價格較高,目前各步進電機與驅動器的匹配要求比較嚴格。