、基本結構
二、工作原理
步進電機驅動器根據外來的控制脈沖和方向信號, 通過其內部的邏輯電路,控制步進電機的繞組以定的時序正向或反向通電,使得電機正向/反向旋轉,或者鎖定。
以1.8度兩相步進電機為例:當兩相繞組都通電勵磁時,電機輸出軸將靜止并鎖定位置。在額定電流下使電機保持鎖定力矩為保持力矩。如果其中相繞組的電流發生了變向,則電機將順著個既定方向旋轉步( 1.8度)。同理,如果是另外項繞組的電流發生了變向,則電機將順著與前者相反的方向旋轉步( 1.8 度)。當通過線圈繞組的電流按順序依次變向勵磁時,則電機會順著既定的方向實現連續旋轉步進,運行精度非常。對于1.8度兩相步進電機旋轉周需200步。
兩相步進電機有兩種繞組形式:雙極性和單極性。
雙極性電機每相上只有個繞組線圈,電機連續旋轉時電流要在同線圈內依次變向勵磁,驅動電路設計上需要八個電子開關進行順序切換。單極性電機每相上有兩個極性相反的繞組線圈,電機連續旋轉時只要交替對同相上的兩個繞組線圈進行通電勵磁。驅動電路設計上只需要四個電子開關。在雙極性驅動模式下,因為每相的繞組線圈為勵磁,所以雙極性驅動模式下電機的輸出力矩比單極性驅動模式下提了約40%。
三、特點
1、 精準的位置控制
依照輸入脈沖的數量,確定軸轉動的角度。位置誤差非常小(小于1/10度),且不累積。
2、精確的轉速
步進電機的轉速取決于輸入電脈沖的頻率,可以實現精確控制和方便調節。因此被廣泛地應用于各種運動控制領域。
3、 正向/反向轉動,急停及鎖定功能
在整個速度范圍內都可以實現對電機力矩和位置的有效控制,包括靜力矩。在電機鎖定狀態下(電機繞組中存在電流,而外部沒有旋轉的脈沖指令輸入),仍然保持定的力矩輸出。
4、 轉速條件下的精準位置控制
步進電機不需要借助齒輪箱的調節,就可以在非常的轉速下平穩運行,同時輸出較大的力矩,避免了功率的損耗和角度位置偏差,同時降了成本,節省了空間。
5、 更長的使用壽命
步進電機的無電刷設計保證了電機的使用壽命很長。步進電機的壽命通常取決于軸承。