News center
新闻资讯

步进电动机的驱动方法

信息来源:深圳市嘉扬科技有限公司
添加时间:2025-7-1
步进电动机不能直接接到工频交流或直流电源上工作,而必须使用专用的步进电动机驱动器,如图1所示,它由脉冲发生控制单元、功率驱动单元、保护单元等组成。图中点划线所包围的二个单元可以用微机控制来实现。驱动单元与步进电动机直接耦合,也可理解成步进电动机微机控制器的功率接口,这里予以简单介绍。


图1步进电动机驱动控制器
1.单电压功率驱动接口
实用电路如图2所示。在电机绕组回路中串有电阻Rs,使电机回路时间常数减小,高频时电机能产生较大的电磁转矩,还能缓解电机的低频共振现象,但它引起附加的损耗。一般情况下,简单单电压驱动线路中,Rs是不可缺少的。Rs对步进电动机单步响应的改善如图2(b)。

图2单电压功率驱动接口及单步响应曲线


图3双电压功率驱动接口
2.双电压功率驱动接口
双电压驱动的功率接口如图3所示。双电压驱动的基本思路是在较低(低频段)用较低的电压UL驱动,而在高速(高频段)时用较高的电压UH驱动。这种功率接口需要两个控制信号,Uh为高压有效控制信号,U为脉冲调宽驱动控制信号。图中,功率管TH和二极管DL构成电源转换电路。当Uh低电平,TH关断,DL正偏置,低电压UL对绕组供电。反之Uh高电平,TH导通,DL反偏,高电压UH对绕组供电。这种电路可使电机在高频段也有较大出力,而静止锁定时功耗减小。
3.高低压功率驱动接口


图4高低压功率驱动接口
高低压功率驱动接口如图4所示。高低压驱动的设计思想是,不论电机工作频率如何,均利用高电压UH供电来提高导通相绕组的电流前沿,而在前沿过后,用低电压UL来维持绕组的电流。这一作用同样改善了驱动器的高频性能,而且不必再串联电阻Rs,消除了附加损耗。高低压驱动功率接口也有两个输入控制信号Uh和Ul,它们应保持同步,且前沿在同一时刻跳变,如图5所示。图中,高压管VTH的导通时间tl不能太大,也不能太小,太大时,电机电流过载;太小时,动态性能改善不明显。一般可取1~3ms。(当这个数值与电机的电气时间常数相当时比较合适)。
4.斩波恒流功率驱动接口
恒流驱动的设计思想是,设法使导通相绕组的电流不论在锁定、低频、高频工作时均保持固定数值。使电机具有恒转矩输出特性。这是目前使用较多、效果较好的一种功率接口。图5是斩波恒流功率接口原理图。图中R是一个用于电流采样的小阻值电阻,称为采样电阻。当电流不大时,VT1和VT2同时受控于走步脉冲,当电流超过恒流给定的数值,VT2被封锁,电源U被切除。由于电机绕组具有较大电感,此时靠二极管VD续流,维持绕组电流,电机靠消耗电感中的磁场能量产生出力。此时电流将按指数曲线衰减,同样电流采样值将减小。当电流小于恒流给定的数值,VT2导通,电源再次接通。如此反复,电机绕组电流就稳定在由给定电平所决定的数值上,形成小小的锯齿波,如图5所示。


图5斩波恒流功率驱动接口
斩波恒流功率驱动接口也有两个输入控制信号,其中u1是数字脉冲,u2是模拟信号。这种功率接口的特点是:高频响应大大提高,接近恒转矩输出特性,共振现象消除,但线路较复杂。目前已有相应的集成功率模块可供采用。
5.升频升压功率驱动接口
为了进一步提高驱动系统的高频响应,可采用升频升压功率驱动接口。这种接口对绕组提供的电压与电机的运行频率成线性关系。它的主回路实际上是一个开关稳压电源,利用频率-电压变换器,将驱动脉冲的频率转换成直流电平,并用此电平去控制开关稳压电源的输入,这就构成了具有频率反馈的功率驱动接口。
6.集成功率驱动接口
目前已有多种用于小功率步进电动机的集成功率驱动接口电路可供选用。
L298芯片是一种H桥式驱动器,它设计成接受标准TTL逻辑电平信号,可用来驱动电感性负载。H桥可承受46V电压,相电流高达2.5A。L298(或XQ298,SGS298)的逻辑电路使用5V电源,功放级使用5~46V电压,下桥发射极均单独引出,以便接入电流取样电阻。L298(等)采用15脚双列直插小瓦数式封装,工业品等级。它的内部结构如图6所示。H桥驱动的主要特点是能够对电机绕组进行正、反两个方向通电。L298特别适用于对二相或四相步进电动机的驱动。


图6L298原理框图
与L298类似的电路还有TER公司的3717,它是单H桥电路。SGS公司的SG3635则是单桥臂电路,IR公司的IR2130则是三相桥电路,Allegro公司则有A2916、A3953等小功率驱动模块。
图7是使用L297(环形分配器专用芯片)和L298构成的具有恒流斩波功能的步进电动机驱动系统。


图7专用芯片构成的步进电动驱动系统

热销产品推荐
步进电机相关行业资讯推荐
1、三相混合式步进电机的细分控制原理
2、深圳科技深度解析步进电机和伺服电机的区别
3、应该怎么进行步进电机的购买工作
4、PLC与变频器连接使用时需注意的几个问题
5、步进电机增加动态转矩的方法
6、步进电机轮毂产业化发展或将颠覆新能源现状
7、步进电机的驱动方式图解
8、直流无刷电机保护方式
9、什么叫步进马达
10、石油站化工厂防爆电机类型
11、简单介绍步进电机的分类情况
12、步进电机的日常保养指南
13、步进电机的环形分配器
14、微电机向高速化发展有望成为新的经济增长点
15、减速步进电机的正确选择使用
16、伺服电机作为驱动器件构成高精度闭环控制
17、克服两相混合式步进电机在低速运转时的振动和噪声
18、防爆步进电机的选型原则介绍
19、直线电机工作原理及技术知识
20、防爆电机额定功率和实际功率
21、总结减速步进电机漏油的原因
22、谈步进电机驱动器的发展趋势
23、步进电机工作原理与发热原理
24、二相步进电机的信号转换技术与作用
25、步进电机运用在包装机械跃上新的水平
26、速度过高时步进电机可能无法启动
27、步进电机驱动器可防电磁干扰
28、四大专业五金机电市场推动五金行业发展(微型电机直流电机齿轮减速电机)
29、高效电机受政策扶持发展迅速
30、电机会议引众多媒体关注研讨会报名火热进行中(齿轮减速电机12V|齿轮减速电机24V)
31、防爆电机维护8条注意事项
32、步进电机驱动器的细分作用
33、如何为防爆电机降温
34、使用步进电机要在环境上做到两点
35、选择步进电机的好处
36、步进电机原理路线图
37、步进电动机的主要参数及特性
38、直线模组在自动化领域逐渐走向更智能化的发展
39、直线电机用于机床进给系统可能会出现的问题
40、步进电机在实际应用中的选型
41、步进电机驱动器的作用
42、直线步进电机的简介
43、防爆步进电机手动正反转控制线路原了解
44、简单讲解步进电机的构造
45、老街-腾龙公司怎么注册开户(64881330-微信)
46、描述微型减速步进电机的使用以及注意要点
47、步进电机的工作原理
48、伺服电机的正确测试步骤
49、步进电机带动传感器所产生的干扰问题
50、解析PLC对步进电机的控制
上一篇:    交流伺服电机的矢量控制
下一篇:    防爆伺服电机价格是否就能决定防爆电机品质?
联系我们
 
电话:0755-27080712
邮箱:wsb@sz-jayng.com
地址:深圳市光明区公明镇新庄社区将石路大围同富工业区E栋2楼
深圳市嘉扬科技有限公司版权所有    粤ICP备2024172765号