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步進電機的選擇以及驅動方法、驅動要求



步進電機有步距角(涉及到相數)、靜轉矩、及電流三大要素組成。三大要素確定,步進電機的型號便確定下來了。

1、步距角的選擇

電機的步距角取決于負載精度的要求,將負載的最小分辨率(當量)換算到電機軸上,每個當量電機應走多少角度(包括減速)。電機的步距角應等于或小于此角度。市場上步進電機的步距角一般有0.36/0.72度(五相電機)、0.9/1.8度(二、四相電機)、1.5/3度 (三相電機)等。

2、靜力矩的選擇

步進電機的動態力矩一下子很難確定,我們往往先確定電機的靜力矩。靜力矩選擇的依據是電機工作的負載,而負載可分為慣性負載和摩擦負載二種。單一的慣性負載和單一的摩擦負載是不存在的。直接起動時(一般由低速)時二種負載均要考慮,加速起動時主要考慮慣性負載,恒速運行進只要考慮摩擦負載。一般情況下,靜力矩應為摩擦負載的2-3倍內好,靜力矩一旦選定,電機的機座及長度便能確定下來(幾何尺寸)。

3、電流的選擇

靜力矩一樣的電機,由于電流參數不同,其運行特性差別很大,可依據矩頻特性曲線圖,判斷電機的電流。

 

驅動方法和要求

步進電機不能直接接到工頻交流或直流電源上工作,而必須使用專用的步進電動機驅動器,它由脈沖發生控制單元、功率驅動單元、保護單元等組成。驅動單元與步進電動機直接耦合,也可理解成步進電動機微機控制器的功率接口。

1、能夠提供較快的電流上升和下降速度,使電流波形盡量接近矩形。

具有供截止期間釋放電流流通的回路,以降低繞組兩端的反電動勢,加快電流衰減。

2、具有較高韻功率及效率。

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個步距角。也就是說步進電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。所以控制步進脈沖信號的頻率,就可以對電機精確調速;控制步進脈沖的個數,就可以對電機精確定位。步進電機驅動器有很多,應以實際的功率要求合理的選擇驅動器。

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