「步進(jìn)電機(jī)」步進(jìn)電機(jī)的激磁的方式有哪些?
發(fā)布時(shí)間:2019-10-16 10:13:02
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文章來源:深圳博智達(dá)機(jī)器人
導(dǎo)讀: 根據(jù)定子線圈的相數(shù),步進(jìn)電機(jī)可分為二相、四相和五相,而兩相型在小型步進(jìn)電機(jī)中更為常見。 單極性:定子極性方向相同,如變磁阻步進(jìn)電機(jī)。只有一套極線圈。由于勵(lì)磁電流方向...
根據(jù)定子線圈的相數(shù),
步進(jìn)電機(jī)可分為二相、四相和五相,而兩相型在小型步進(jìn)電機(jī)中更為常見。
單極性:定子極性方向相同,如變磁阻步進(jìn)電機(jī)。只有一套極線圈。由于勵(lì)磁電流方向固定,所以單極步進(jìn)電機(jī)需要?jiǎng)?lì)磁電流。電源比較簡單。單極驅(qū)動(dòng)電路使用四個(gè)晶體管驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的兩相。電機(jī)結(jié)構(gòu)包括兩組帶中間抽頭的線圈,如圖1所示。整個(gè)馬達(dá)有六根電線連接到外部世界-圖1。這種電機(jī)有時(shí)被稱為四相電機(jī),但這種設(shè)計(jì)很容易區(qū)分,而且不正確,因?yàn)樗鼘?shí)際上只有兩個(gè)相位,準(zhǔn)確的說法應(yīng)該是兩相六線步進(jìn)電機(jī)。雖然六線步進(jìn)電機(jī)也被稱為單極步進(jìn)電機(jī),但它實(shí)際上可以同時(shí)使用單極或雙極驅(qū)動(dòng)電路。
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雙極性:定子極性是兩個(gè)方向,如永磁步進(jìn)電機(jī),轉(zhuǎn)子極性和定子極性交替。在單個(gè)勵(lì)磁線圈的情況下,勵(lì)磁方向以正負(fù)交替變化。當(dāng)兩組磁極線圈,一組正勵(lì)磁,另一組負(fù)勵(lì)磁時(shí),兩組交替變化,使定子極性發(fā)生變化。在雙極方式中,電源更為復(fù)雜。雙極步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路如圖2所示。它使用八個(gè)晶體管來驅(qū)動(dòng)兩相。雙極驅(qū)動(dòng)電路可同時(shí)驅(qū)動(dòng)四線或六線步進(jìn)電機(jī)。雖然四線電機(jī)只能使用雙極驅(qū)動(dòng)電路,但它可以大大降低批量生產(chǎn)應(yīng)用的成本。雙極步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中的晶體管數(shù)量是單極驅(qū)動(dòng)電路的兩倍。四個(gè)較低的晶體管通常由微控制器直接驅(qū)動(dòng),而較高的晶體管需要較高成本的較高驅(qū)動(dòng)電路。雙極驅(qū)動(dòng)電路的晶體管只需要承受電機(jī)電壓,因此不需要像單極驅(qū)動(dòng)電路那樣的鉗位電路。
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兩相步進(jìn)電機(jī)有兩種勵(lì)磁方式:
(1)。全步激勵(lì)
全步進(jìn)勵(lì)磁方式可分為單相勵(lì)磁和兩相勵(lì)磁兩種方式。解釋如下:
單相勵(lì)磁
每次只激勵(lì)一個(gè)相位線圈,每次輸入脈沖波時(shí)產(chǎn)生一個(gè)脈沖,如圖3所示。從圖中可以看出,當(dāng)激勵(lì)按a→b→a→b→a的順序進(jìn)行時(shí)…電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn);如果按B→A→B→A→B……順序激勵(lì),則電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。這種勵(lì)磁方式的優(yōu)點(diǎn)是線圈功耗小,角精度好,但轉(zhuǎn)矩小,阻尼特性差,容易失步。
兩相勵(lì)磁
每輸入一個(gè)脈沖波,就會(huì)有一個(gè)兩相線圈勵(lì)磁,如圖4所示,從圖中可以看出,如果相位由AB→BA→AB→BA→AB激發(fā),電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn):BA→AB→BA→AB→BA……相位被激發(fā),電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。由于勵(lì)磁方式有兩組線圈同時(shí)勵(lì)磁,輸出轉(zhuǎn)矩大,阻尼效果好,可以跟蹤較高的脈沖率,但缺點(diǎn)是功耗大,容易產(chǎn)生熱量。
(2)半步勵(lì)磁
這種類型的勵(lì)磁也稱為1-2相勵(lì)磁。勵(lì)磁單相線圈和兩相線圈交替進(jìn)行。每一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度加上一個(gè)數(shù)字脈沖波是原來的步進(jìn)角的一半,所以分辨率可以加倍。它在運(yùn)行過程中相當(dāng)平穩(wěn),因此與兩相勵(lì)磁法一起被廣泛應(yīng)用。圖5是使用1-2相勵(lì)磁方法的兩相步進(jìn)電機(jī)的時(shí)序圖。從圖中可以看出,按A→AB→B→BA→A→AB→B→BA→A→AB→AB→BA→A→AB的順序排列。當(dāng)勵(lì)磁時(shí),步進(jìn)電機(jī)將順時(shí)針旋轉(zhuǎn),但如果按照b a→a→a b→b→ba→a→ab→b……的順序勵(lì)磁,則電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
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