步进电机驱动器:分步指南-领先的工业 点击:222 | 回复:0



漫的瞳孔

    
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发表于:2022-03-03 10:42:20
楼主

什么是步进电机驱动IC

步进电机驱动IC

步进电机驱动器是使步进电机能够正常工作的驱动电路。例如,步进电机需要足够且受控的能量才能以精确的顺序进行相位。因此,步进电机被认为比典型的直流电机更先进。

尽管这似乎是一个超级复杂的系统,但它可以用一些晶体管来构建。通过以适当的方式组织其开/关功能,系统能够为相位提供足够的动力,并且电机能够逐步完成该过程。单极驱动器可以在体面的预算内制造。重要的是要记住,该驱动IC只能为单极电机供电。如果要为双极电机供电,则需要两个全桥。这使系统能够将电流返回到步骤。这些可能被证明是更具挑战性的,但你可以购买H桥芯片来简化这个过程。

 

步进电机驱动IC如何工作?

步进电机驱动器依靠来自单独源的输入来工作并产生输出。

以下四个信号控制电机:

  1. 时钟:时钟信号发出步进命令。

  2. RESET:将最终电平信号置于定义的起始位置。

  3. 方向:确定电机轴的旋转感。

  4. 半步/全程:决定是全步操作还是半步操作。

为简单的步进电机供电的一种廉价方法是通过微控制器。这就足够了,因为这些驱动器只需要几个信号即可运行。第一个是步进信号,第二个是方向信号。后者在逻辑高电平+5V时,会告诉电机工作方向。当信号低(GND)时,它朝相反的方向发展。

全步通常需要 两个正交矩形信号。根据前导相位,电机的轴将顺时针或逆时针旋转。旋转与时钟频率成正比,时钟频率控制线路上的脉冲。这是前面提到的GND和+5V。因此,根据步进分辨率设置拨码开关,电机将从一个步进位置移动到下一个台阶位置。例如,如果将其设置为全步进模式,则将采取一个全步进,如果电机设置为半步进模式,则将采取半步进,四分之一步为四分之一模式,依此类推。

由于惯性,必须上下斜坡脉冲才能与磁场保持同步。否则,电机可能会失速。斜坡也必须平稳,几乎没有运动,以防止电机失速。

 

如何将驱动器与电机配对?

将驱动器与正确的电机相匹配至关重要。 如果操作不当,电机性能将不够,甚至可能损坏其中一部分或两者。

在研究匹配的电机和驱动器时,请务必考虑电压限制和驱动器可以提供的最大电流。请务必考虑"连续"额定电流,而不是"峰值"额定电流,因为它们不适用于步进电机。至于电机,请确保它可以采用驱动器提供的每相电流和每相电阻。此外,驱动器的连续额定电流应大于电机的额定电流。

通常,电压是陈述的,但并非总是如此。您可以使用欧姆定律来计算它,并确保您的过程产生富有成效的结果。将其乘以20,得到电机驱动器的最大工作电压。如果未提供线圈电压,则电机电感(mH)的平方根可以乘以32得到电源电压。

如下图所示。

例如,如果电机规格显示额定电压为3V,(3V * 20 = 60V),则使用最大60V工作电压的驱动器驱动电机是安全的。

电机规格显示图1

例2,如果电机规格显示相电流和电阻分别为5A和0.6ohms,(5A*0.6ohms=3V*20=60V)。

电机规格显示图2

例3,如果电机规格显示电感/相位为2.5mH((√2.5)*32 = 50.6V),则可以安全地使用带有50V工作驱动器的电机。实现相位的电感值可提供保守的电压额定值,因为它是最大电源电压的非常精确的计算。

电机规格显示图3

驱动步进电机不必复杂

虽然步进电机的设置过程可能看起来很复杂,但有耐心和正确的指导,这个过程可能相当简单。利用微控制器是驱动电机的有效方法,因为驱动器只需要几个信号即可运行。将电机与驱动器配对也很容易。通过建立连续电流额定值、每相安培数,并使用欧姆定律计算电压,您可以成功配对电机和驱动器。

通过将驱动器与步进电机配对,您将能够向电机发送电流,以确保它以您希望的方式运行。建立这种精度后,您现在可以完成需要严格速度控制和精度的项目。




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