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步進電機為什么一定要加驅動器

信息來源于:互聯網 發布于:2024-12-13

工控朋友和PLC自動化從業者都知道步進電機,部分PLC入門學員還不太不明白為什么步進電機要加一個步進驅動器,而不是像普通電機那樣直接接入電源就可以使用,步進電機的運行要有一電子裝置進行驅動, 這種裝置就是步進電機驅動器, 它是把控制系統發出的脈沖信號轉化為步進電機的角位移, 或者說: 控制系統每發一個脈沖信號, 通過驅動器就使步進電機旋轉一步距角。所以步進電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。今天我們一起來了解步進驅動器

步進驅動器的結構:

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步進驅動器分為兩部分一部分是環形分配器,另一部分是功率放大。  

環形分配器:要是接收3種信號分別為:脈沖信號,方向信號,脫機信號。然后再對脈沖信號進行分配,去控制功率放大器相應的晶體管導通,然后使步進電機的線圈得電。從這里我們可以看出,步進電機要運轉那么必須要輸入脈沖,如果沒有脈沖,步進電機是不動的,所以我們需要一個驅動器來給步進電機的各項繞組依次通電。  

方向信號:要控制AB通電的相序,A-B順時針,B-A逆時針  

脫機信號:步進電機停止時,AB線圈有一相得電,得電的功能使轉子鎖住,使轉子不能動,需要收去撥動轉子的時候,需要給脫機信號,使AB相繞組完全斷電,轉子處于自由轉動狀態。

步進電機,步進驅動器和PLC之間的連接:

步進驅動器首先要外接直流電源24~28V,一端要連步進電機,另一端作輸入信號也就是控制信號,步進電機接受外部信號的結構是采用光電隔離的,比如:PLC的脈沖信號送到驅動器內部,我們要使PLC產生脈沖只需要讓Y0不斷的接通與截止就可以產生。

當Y0導通的時候電流從CP+流進去,通過限流電阻,二極管,再經過CP-,再通過COM端回到電源的負端,這樣就構成了一個回路。這樣的話發光二極管就導通,晶體管也會被導通就會產生一個高電平1,如果截止就會產生一個低電平0。這樣當Y0不斷接通與截止,并且通過這個電路就可以把脈沖從外部設備送到驅動器中。然后環形分配器收到這個脈沖,再對脈沖信號進行分配。控制步進電機的繞組依次得電。所以步進電機在旋轉的時候必須要有脈沖,如果沒有脈沖,那么步進電機就會處于停止狀態。方向信號與脫鉤信號也是同樣的道理。

之前我們有講過步進電機的細分為了提高步進電動機控制的精度,現在的步進驅動器都有細分的功能,驅動器細分后的主要優點為:完全消除了電機的低頻振蕩。低頻振蕩是步進電機(尤其是反應式電機)的固有特性,而細分是消除它的唯一途徑,如果您的步進電機有時要在共振區工作(如走圓弧),選擇細分驅動器是唯一的選擇。提高了電機的輸出轉矩。尤其是對三相反應式電機,其力矩比不細分時提高約30-40% 。提高了電機的分辨率。由于減小了步距角、提高了步距的均勻度,‘提高電機的分辨率‘是不言而喻的。

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步進電機的細分表在驅動器上都會標注。(如上圖所示)

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