αSTEP/步進電動機 步進電動機的驅(qū)動部分

步進電動機的驅(qū)動方式有恒流驅(qū)動方式和恒電壓驅(qū)動方式兩種。恒電壓驅(qū)動方式雖然電路構(gòu)成簡單,但在高速域中難以獲得轉(zhuǎn)矩特性。另一方面,恒流驅(qū)動方式是當(dāng)前廣泛使用的驅(qū)動方式,具有高速域轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)良的特征。我們公司的步進電動機用驅(qū)動器都采用了這種驅(qū)動方式。

恒流驅(qū)動方式的概述

步進電動機通過依次切換流經(jīng)各線圈的電流來實現(xiàn)旋轉(zhuǎn),但轉(zhuǎn)速變快時,這種切換速度變快,電流的上升跟不上,會導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩下降。因此,通過將遠高于電動機額定電壓的直流電壓進行斬波,可以在高速時向電動機供應(yīng)額定電流。

定電流驅(qū)動方式的概述

通過檢測電阻取出電動機線圈中流動的電流作為電壓,并與基準(zhǔn)電壓比較。當(dāng)檢測電阻的電壓低于基準(zhǔn)電壓(未達到額定電流)時,繼續(xù)使開關(guān)晶體管Tr2保持ON狀態(tài);當(dāng)檢測電阻的電壓高于基準(zhǔn)電壓(超過額定電流)時,將Tr2關(guān)閉,以保持始終有額定電流流動,從而進行電流控制。

定電流斬波驅(qū)動·電壓與電流的關(guān)系

AC輸入與DC輸入特性的差異

步進電動機通過驅(qū)動器施加直流電壓來驅(qū)動電動機。本公司的DC24V輸入組合產(chǎn)品是將DC24V直接施加于電動機,而AC100V、AC200V輸入產(chǎn)品則是將電壓整流成約DC140V電壓后施加于電動機。(部分產(chǎn)品除外。)這種施加到電動機上的電壓差異會體現(xiàn)在高速域的轉(zhuǎn)矩特性上。這是因為,電動機線圈中流動的電流的上升速度隨著施加電壓的升高而加快,因此在高速域也能流動額定電流。也就是說,AC輸入產(chǎn)品在低速域到高速域的全域都具有良好的轉(zhuǎn)矩特性,可以獲得大的速度比。因此,在使用時,我們首先推薦能夠應(yīng)對多種使用條件的AC輸入產(chǎn)品。

AC輸入與DC輸入的特性差異

微步技術(shù)

5相步進電動機的基本步距角0.72°,可以在不使用機械減速機構(gòu)的情況下進一步細分(最大250)。

特征

步進電動機由于其轉(zhuǎn)子和定子的凸極結(jié)構(gòu),可以每一步距角進行旋轉(zhuǎn)和停止,因此具有輕松實現(xiàn)高精度的位置控制的特征。但是,由于每一步距角的旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子會產(chǎn)生速度變化,可能在某個轉(zhuǎn)速下共振或振動增大,這也是其特性之一。微步驅(qū)動是通過控制流經(jīng)電動機線圈的電流來細分電動機的基本步距角,實現(xiàn)超低速、低噪音運行的技術(shù)。

  • 可以將電動機的基本步距角(0.72°/整步距)細分到1/1~1/250,實現(xiàn)微角輸送平滑運行。
  • 通過平滑變化電動機的驅(qū)動電流的技術(shù),抑制了電動機的振動,實現(xiàn)了低噪音運行。

特性面

  • 低振動
    通過微步技術(shù)電氣細分步進角度。在低速域中平滑地改變階段性動作,大幅改善了振動。
    通常,為了減少振動會使用阻尼器等,但由于電動機本身采用低振動設(shè)計,并采用微步技術(shù),可以進一步抑制振動。
    這樣可以大幅簡化振動對策,對于對振動敏感的用途或設(shè)備來說是最合適的。

    振動特性
  • 低噪音
    通過微步技術(shù)改善了低速域的振動噪音,實現(xiàn)了低噪音化。
    即使在噪音敏感的環(huán)境下也能發(fā)揮威力。
  • 控制性的提升
    采用新五角形方式的微步驅(qū)動,具有良好的阻尼特性。
    每個步進的過沖和回沖較少,可以準(zhǔn)確跟蹤脈沖模式(線性度也有所提高)。
    此外,可以緩和啟動和停止的沖擊。

    步進響應(yīng)的差異

電源變壓器的選擇方法

在海外使用步進電動機時,大部分地方使用的是單相115V或單相220~240V的電源。在這些地區(qū)使用時,請通過電源變壓器來適配電源輸入規(guī)格。

變壓器容量可以通過以下公式求得:

變壓器容量[VA] = 驅(qū)動器電源電壓[V] × 驅(qū)動器輸入電流[A]

步進電動機的驅(qū)動器輸入電流可以從規(guī)格列表和轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩特性中讀取。

在海外使用認證產(chǎn)品時,請查看這里。