为了提升三相混合式步进电机低频运行的稳定性、降低系统噪声和振动,电机提供了设计采取功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)器件和细分技术的智能步进电机驱动器,通过不影响正常工作选择步进电机相绕组细分电流波形,来增加步进电机运行的平稳性。
驱动器的主回路采取交—直—交电压型逆变器形式,由整流滤波电路、三相逆变器以及步进电机等组成。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机,是现代数字程序控制系统中的主要执行元件,应用极为广泛。
在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。整流滤波电路构成直流电压源,完成200V、50Hz交流电源到直流电源的变换。
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机,是现代数字程序控制系统中的主要执行元件,应用极为广泛。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。逆变器实现从直流电到变频变压交流电的转换,为三相混合式步进马达的定子(组成:定子铁芯、定子绕组和机座)绕组提供要求的交流电流。
为减少功耗和保护步进电机,设置了自动半电流功能(静态锁轴或没有脉冲输入时电流减半),它由滞环比较器自动进行调节。
性能指标及目前的应用情况设计后所达到的性能指标:
输入交流电压可为90V~275V
输入信号采取光电隔离
采取IGBT为输出级的功率电子开关
SVPWM(正弦空间矢量脉冲宽度调制),三相恒流标准正弦波输出,三角载波频率为20kHz
自动半电流锁定
断电保护功能(断电自动相位记忆功能)
电流控制灵活可选(2.0A~8.A),适配86、90、0、30座号的三相各系列马达
脱机(FREE)功能
噪音低、发热量小、效率高、运行特性良好
本驱动器为单脉冲(P+D)控制模式
目前所做的大细分数为6000p/r,小为600p/r,主要由用户而定,可以做得更小也可以做得更大。
以上所讲的驱动方法其适应性很强,基本上可以适应所有的三相混合式步进电机。步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器。特别对三相绕组星形接法,低频时运行平稳,无振荡,有效地了振荡、噪音。另外,驱动器内部设计多种保护电路,使整个驱动器的可靠性大大提升。
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