步進(jìn)電機(jī)在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中是不可或缺的，本文就將講解對(duì)于步進(jìn)電機(jī)操作中的控制系統(tǒng)以及常用的方法，希望對(duì)剛?cè)胄械呐笥延兴鶐椭?
首先，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電路、控制電路和步進(jìn)電機(jī)組成。驅(qū)動(dòng)電路是由脈沖信號(hào)分配和功率驅(qū)動(dòng)電路組成。根據(jù)控制器輸入的脈沖和方向信號(hào)，為步進(jìn)電機(jī)各繞組提供正確的通電順序，以及電機(jī)需要的高電壓、大電流;同時(shí)提供各種保護(hù)措施，比如過流、過熱等；控制電路大多用于產(chǎn)生脈沖，控制電機(jī)的速度和轉(zhuǎn)向;而步進(jìn)電機(jī)是負(fù)責(zé)控制信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)器放大后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，帶動(dòng)負(fù)載。
那么步進(jìn)電機(jī)常見的驅(qū)動(dòng)方式包括哪些?一般情況下，大多數(shù)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式可分為高低壓驅(qū)動(dòng)和單電壓驅(qū)動(dòng)方法。那么這兩種方法的優(yōu)勢(shì)或者說不同之處在于什么?將通過以下內(nèi)容進(jìn)行講解。
高低壓驅(qū)動(dòng)是為了使通電時(shí)繞組能迅速到達(dá)設(shè)定電流，關(guān)斷時(shí)繞組電流迅速衰減為零，同時(shí)又具有較高的效率，出現(xiàn)了高低壓驅(qū)動(dòng)方式。Th、T1分別為高壓管和低壓管，Vh、V1分別為高低壓電源，Ih、I1分別為高低端的脈沖信號(hào)，在導(dǎo)通前沿用高電壓供電來提高電流的前沿上升率，而在前沿過后用低電壓來維持繞組的電流。
此種方法最大的特性就是可以獲得比較好的高頻，但不可否認(rèn)的是由于高壓管的導(dǎo)通時(shí)間不變，在低頻時(shí)，繞組獲得了過多的能量，容易引起振蕩，供應(yīng)步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)伺服電機(jī)、減速步進(jìn)電機(jī)以及線性滑臺(tái)的山社電機(jī)技術(shù)工程師建議可通過改變其高壓管導(dǎo)通時(shí)間來解決低頻振蕩問題，然而其控制電路較單電壓復(fù)雜，可靠性降低，一旦高壓管失控，將會(huì)因電流太大損壞電機(jī)。
相較于高低壓驅(qū)動(dòng)，單電壓驅(qū)動(dòng)方法是在電機(jī)繞組工作過程中，只用一個(gè)方向電壓對(duì)繞組供電。L為電機(jī)繞組，VCC為電源。當(dāng)輸入信號(hào)In為高電平時(shí)，提供足夠大的基極 電流使三極管T處于飽和狀態(tài)，若忽略其飽和壓降，則電源電壓全部作用在電機(jī)繞組上。當(dāng)In為低電平時(shí)，三極管截止，繞組無電流通過。為使通電時(shí)繞組電流迅速達(dá)到預(yù)設(shè)電流，串入電阻Rc；為防止關(guān)斷T時(shí)繞組電流變化率太大，而產(chǎn)生很大的反電勢(shì)將T擊穿，在繞組的兩端并聯(lián)一個(gè)二極管D和電阻Rd，為繞組電流提供一個(gè)泄放回路，也稱“續(xù)流回路”。
結(jié)構(gòu)簡單、元件少、成本低、可靠性高是單電壓功率驅(qū)動(dòng)電路的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)不可這種方法也存在著缺點(diǎn)，就是由于串入電阻后，功耗加大，所以導(dǎo)致整個(gè)功率驅(qū)動(dòng)電路的效率都比較低，最終的出結(jié)論，此種方法僅適合于驅(qū)動(dòng)小功率步進(jìn)電機(jī)。
