步進電機驅(qū)動方式有三種基本的驅(qū)動模式:整步、半步、細分。其主要區(qū)別在于電機線圈電流的控制精度(即激磁方式)。通常步進電機都有低頻振動的特點,通過細分調(diào)協(xié)可以改善電機低速動運行的平衡性。下面給大家詳細介紹一下:
1、整步驅(qū)動
在整步運行中,同一種步進電機既可配整/半步驅(qū)動器也可配細分驅(qū)動器,但運行效果不同。步進電機驅(qū)動器按脈沖/方向指令對兩相步進電機的兩個線圈循環(huán)激磁(即將線圈充電設(shè)定電流),這種驅(qū)動方式的每個脈沖將使電機移動一個基本步距角,即1.80度 (標(biāo)準(zhǔn)兩相電機的一圈共有200個步距角)。
2、半步驅(qū)動
在單相激磁時,電機轉(zhuǎn)軸停至整步位置上,驅(qū)動器收到下一脈沖后,如給另一相激磁且保持原來相繼處在激磁狀態(tài),則電機轉(zhuǎn)軸將移動半個步距角,停在相鄰兩個整步位置的中間。如此循環(huán)地對兩相線圈進行單相然后雙相激磁步進電機將以每個脈沖0.90度的半步方式轉(zhuǎn)動。和整步方式相比,半步方式具有精度高一倍和低速運行時振動較小的優(yōu)點,所以實際使用整/半步驅(qū)動器時一般選用半步模式。
3、細分驅(qū)動
細分驅(qū)動模式具有低速振動極小和定位精度高兩大優(yōu)點。對于有時需要低速運行(即電機轉(zhuǎn)軸有時工作在60rpm以下)或定位精度要求小于0.90度的步進應(yīng)用中,細分驅(qū)動器獲得廣泛應(yīng)用。
其基本原理是對電機的兩個線圈分別按正弦和余弦形的臺階進行精密電流控制,從而使得一個步距角的距離分成若干個細分步完成。例如十六細分的驅(qū)動方式可使每圈200標(biāo)準(zhǔn)步的步進電機達到每圈200*16=3200步的運行精度(即0.1125°)。
四、應(yīng)用中的注意點
1、步進電機應(yīng)用于低速場合---每分鐘轉(zhuǎn)速不超過1000轉(zhuǎn),(0.9度時6666PPS),最好在1000-3000PPS(0.9度)間使用,可通過減速裝置使其在此間工作,此時電機工作效率高,噪音低。
2、步進電機最好不使用整步狀態(tài),整步狀態(tài)時振動大。
3、轉(zhuǎn)動慣量大的負載應(yīng)選擇大機座號電機。
4、電機在較高速或大慣量負載時,一般不在工作速度起動,而采用逐漸升頻提速,一電機不失步,二可以減少噪音同時可以提高停止的定位精度。
5、高精度時,應(yīng)通過機械減速、提高電機速度,或采用高細分?jǐn)?shù)的驅(qū)動器來解決,也可以采用5相電機,不過其整個系統(tǒng)的價格較貴,生產(chǎn)廠家少。
五、步進電機測試注意點
根據(jù)國標(biāo)GB/T 20638-2006,對于步進電機的測試我們一般需要關(guān)注反電動勢常數(shù)、保持轉(zhuǎn)矩、繞組溫升、矩角特性測試、牽出轉(zhuǎn)矩、最高反轉(zhuǎn)頻率等測試。
對于反電動勢常數(shù)的測試,可以采用功率分析儀的測試方法直接在儀器上得出反電動勢常數(shù)。對于牽出轉(zhuǎn)矩的測試,對于大基座的步進電機,一般采用磁粉制動器和電機測試平臺來進行測試,小基座的步進電機采用彈簧秤和繩子的組合方法來測試。MPT電機測試系統(tǒng)目前針對步進電機的測試可以提供整體的測試方案和測試系統(tǒng),幫助工程師快速完善研發(fā)設(shè)計的步進電機。