驅動器分類
步進電機按結構分類:步進電動機也叫脈沖電機,包括反應式步進電動機(VR)、永磁式步進電動機(PM)、混合式步進電動機(HB)等。
(1)反應式步進電動機:也叫感應式、磁滯式或磁阻式步進電動機。其定子和轉子均由軟磁材料制成,定子上均勻分布的大磁極上裝有多相勵磁繞組,定、轉子周邊均勻分布小齒和槽,通電后利用磁導的變化產生轉矩。一般為三、四、五、六相;可實現大轉矩輸出(消耗功率較大,電流較高可達20A,驅動電壓較高);步距角小(較小可做到10’);斷電時無定位轉矩;電機內阻尼較小,單步運行(指脈沖頻率很低時)震蕩時間較長;啟動和運行頻率較高。
(2)永磁式步進電動機:通常電機轉子由永磁材料制成,軟磁材料制成的定子上有多相勵磁繞組,定、轉子周邊沒有小齒和槽,通電后利用永磁體與定子電流磁場相互作用產生轉矩。一般為兩相或四相;輸出轉矩小(消耗功率較小,電流一般小于2A,驅動電壓12V);步距角大(例如7.5度、15度、22.5度等);斷電時具有一定的保持轉矩;啟動和運行頻率較低。
(3)混合式步進電動機:也叫永磁反應式、永磁感應式步進電動機,混合了永磁式和反應式的優點。其定子和四相反應式步進電動機沒有區別(但同一相的兩個磁極相對,且兩個磁極上繞組產生的N、S極性必須相同),轉子結構較為復雜(轉子內部為圓柱形永磁鐵,兩端外套軟磁材料,周邊有小齒和槽)。一般為兩相或四相;須供給正負脈沖信號;輸出轉矩較永磁式大(消耗功率相對較小);步距角較永磁式小(一般為1.8度);斷電時無定位轉矩;啟動和運行頻率較高;發展較快的一種步進電動機。
驅動器細分的作用
步進電機驅動器細分的主要作用是提高步進電機的準確率。
國內有一些驅動器采用“平滑”來取代細分,有的亦稱為細分,但這不是真正的細分,山社電機在此建議客戶一定要分清兩者的本質不同:
1.“平滑”并不準確控制電機的相電流,只是把電流的變化率變緩一些,所以“平滑”并不產生微步,而細分的微步是可以用來準確確定位的。
2.電機的相電流被平滑后,會引起電機力矩的下降,而細分控制不但不會引起電機力矩的下降,相反,力矩會有所增加。
驅動器整步驅動和半步驅動
整步驅動:在整步運行中,同一種步進電機既可配整/半步驅動器也可配細分驅動器,但運行效果不同。步進電機驅動器按脈沖/方向指令對兩相步進電機的兩個線圈循環激磁(即將線圈充電設定電流),這種驅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 (標準兩相電機的一圈共有200個步距角)。
半步驅動:在單相激磁時,電機轉軸停至整步位置上,驅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,則電機轉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度的半步方式轉動。漢德保電機供應的所有的整/半步驅動器都可以執行整步和半步驅動,由驅動器撥碼開關的撥位進行選擇。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點,所以實際使用整/半步驅動器時一般選用半步模式。