步进電(diàn)机驱动電(diàn)源的结构及原理(lǐ)
文(wén)章出处:汉德保(HDB MOTOR)電(diàn)机 人气:5987发表时间:2020-11-13
步进電(diàn)机的驱动電(diàn)源与步进電(diàn)机是-个相互联系的整體(tǐ),步进電(diàn)机的性能(néng)是由電(diàn)机和驱动電(diàn)源共同确定的,因此步进電(diàn)机的驱动電(diàn)源在步进電(diàn)机中占有(yǒu)相当重要的位置。
(1)对驱动電(diàn)源的基本要求
步进電(diàn)机的驱动電(diàn)源应满足下述要求。
①驱动電(diàn)源的相数、通電(diàn)方式、電(diàn)压和電(diàn)流都应满足步进電(diàn)机的控制要求。
②驱动電(diàn)源要满足启动频率和运行频率的要求。
③能(néng)在较宽的频率范围内实现对步进電(diàn)机的控制。
④能(néng)最大限度地抑制步进電(diàn)机的振荡。
⑤工作可(kě)靠,对工业现场的各种干扰有(yǒu)较强的抑制作用(yòng)。
⑥成本低、效率高,安装和维护方便。
(2)驱动電(diàn)源的分(fēn)类
步进電(diàn)机的驱动電(diàn)源有(yǒu)多(duō)种形式,相应的分(fēn)类方法也很(hěn)多(duō)。若按配套的步进電(diàn)机容量大小(xiǎo)来分(fēn),有(yǒu)功率步进電(diàn)机驱动電(diàn)源和伺服步进電(diàn)机驱动電(diàn)源两类。
按電(diàn)源输出脉冲的极性来分(fēn),有(yǒu)单向脉冲和正、负双极性脉冲電(diàn)源两种,后者是作為(wèi)永磁步进電(diàn)机或感应子式永磁步进電(diàn)机的驱动電(diàn)源。
按供出電(diàn)脉冲的功率元件来分(fēn),有(yǒu)晶體(tǐ)管驱动電(diàn)源、高频晶闸管驱动電(diàn)源和可(kě)关断晶闸管驱动電(diàn)源等。
按脉冲供電(diàn)方式来分(fēn),有(yǒu)单電(diàn)压型電(diàn)源:高、低压切换型電(diàn)源:電(diàn)流控制的高、低压切换型電(diàn)源和细分(fēn)電(diàn)路電(diàn)源等。
步进電(diàn)机驱动電(diàn)源一般由脉冲信号发生電(diàn)路、脉冲分(fēn)配電(diàn)路和功率放大電(diàn)路等构成,其原理(lǐ)框图如图1-28所示。
(1)脉冲发生器(又(yòu)称变频信号源)
脉冲发生器可(kě)以产生频率从几赫兹到几十千赫兹可(kě)连续变化的脉冲信号,脉冲信号发生電(diàn)路的作用(yòng)是将产生的基准频率信号供给脉冲分(fēn)配電(diàn)路。脉冲信号发生器可(kě)以采用(yòng)多(duō)种線(xiàn)路来设计,一般采用(yòng)以下两种:多(duō)谐振荡器和单结晶體(tǐ)管构成的弛张振荡器。它们都是通过调节電(diàn)阻R和電(diàn)容C的大小(xiǎo)来改变電(diàn)容充放電(diàn)的时间常数,以达到改变脉冲信号频率的目的。
(2)脉冲分(fēn)配器
脉冲分(fēn)配器(也称环形分(fēn)配器)是一个数字逻辑单元,它接收一个单相的脉冲信号,根据运行指令把脉冲信号按一定的逻辑关系分(fēn)配到每一相脉冲放大器 上,使步进電(diàn)机按选定的运行方式工作,实现正、反转控制和定位。脉冲分(fēn)配器可(kě)以由双稳态触发器和门電(diàn)路组成,也可(kě)由可(kě)编程逻辑器件组成。由于脉冲分(fēn)配器输出的電(diàn)流只有(yǒu)几毫安,所以必须进行功率放大,由功率放大器来驱动步进電(diàn)机。
(3)功率放大器(驱动器)
功率放大器的作用(yòng)是进行脉冲功率的放大。因為(wèi)从脉冲分(fēn)配器输出的電(diàn)流很(hěn)小(xiǎo),.般是毫安级,而步进電(diàn)机工作时需要的電(diàn)流较大,一般从几安到几十安。因此需要进行功率放大,功率放大器的种类很(hěn)多(duō),分(fēn)类方法也很(hěn)多(duō)。不同类型的功率放大器对步进電(diàn)机性能(néng)的影响也各不相同。通常根据对步进電(diàn)机运行性能(néng)的要求选择合适的功率放大器。功率放大器一般是步进電(diàn)机每相绕组一个单元電(diàn)路。
(1)对驱动電(diàn)源的基本要求
步进電(diàn)机的驱动電(diàn)源应满足下述要求。
①驱动電(diàn)源的相数、通電(diàn)方式、電(diàn)压和電(diàn)流都应满足步进電(diàn)机的控制要求。
②驱动電(diàn)源要满足启动频率和运行频率的要求。
③能(néng)在较宽的频率范围内实现对步进電(diàn)机的控制。
④能(néng)最大限度地抑制步进電(diàn)机的振荡。
⑤工作可(kě)靠,对工业现场的各种干扰有(yǒu)较强的抑制作用(yòng)。
⑥成本低、效率高,安装和维护方便。
(2)驱动電(diàn)源的分(fēn)类
步进電(diàn)机的驱动電(diàn)源有(yǒu)多(duō)种形式,相应的分(fēn)类方法也很(hěn)多(duō)。若按配套的步进電(diàn)机容量大小(xiǎo)来分(fēn),有(yǒu)功率步进電(diàn)机驱动電(diàn)源和伺服步进電(diàn)机驱动電(diàn)源两类。
按電(diàn)源输出脉冲的极性来分(fēn),有(yǒu)单向脉冲和正、负双极性脉冲電(diàn)源两种,后者是作為(wèi)永磁步进電(diàn)机或感应子式永磁步进電(diàn)机的驱动電(diàn)源。
按供出電(diàn)脉冲的功率元件来分(fēn),有(yǒu)晶體(tǐ)管驱动電(diàn)源、高频晶闸管驱动電(diàn)源和可(kě)关断晶闸管驱动電(diàn)源等。
按脉冲供電(diàn)方式来分(fēn),有(yǒu)单電(diàn)压型電(diàn)源:高、低压切换型電(diàn)源:電(diàn)流控制的高、低压切换型電(diàn)源和细分(fēn)電(diàn)路電(diàn)源等。
步进電(diàn)机驱动電(diàn)源一般由脉冲信号发生電(diàn)路、脉冲分(fēn)配電(diàn)路和功率放大電(diàn)路等构成,其原理(lǐ)框图如图1-28所示。
(1)脉冲发生器(又(yòu)称变频信号源)
脉冲发生器可(kě)以产生频率从几赫兹到几十千赫兹可(kě)连续变化的脉冲信号,脉冲信号发生電(diàn)路的作用(yòng)是将产生的基准频率信号供给脉冲分(fēn)配電(diàn)路。脉冲信号发生器可(kě)以采用(yòng)多(duō)种線(xiàn)路来设计,一般采用(yòng)以下两种:多(duō)谐振荡器和单结晶體(tǐ)管构成的弛张振荡器。它们都是通过调节電(diàn)阻R和電(diàn)容C的大小(xiǎo)来改变電(diàn)容充放電(diàn)的时间常数,以达到改变脉冲信号频率的目的。
(2)脉冲分(fēn)配器
脉冲分(fēn)配器(也称环形分(fēn)配器)是一个数字逻辑单元,它接收一个单相的脉冲信号,根据运行指令把脉冲信号按一定的逻辑关系分(fēn)配到每一相脉冲放大器 上,使步进電(diàn)机按选定的运行方式工作,实现正、反转控制和定位。脉冲分(fēn)配器可(kě)以由双稳态触发器和门電(diàn)路组成,也可(kě)由可(kě)编程逻辑器件组成。由于脉冲分(fēn)配器输出的電(diàn)流只有(yǒu)几毫安,所以必须进行功率放大,由功率放大器来驱动步进電(diàn)机。
(3)功率放大器(驱动器)
功率放大器的作用(yòng)是进行脉冲功率的放大。因為(wèi)从脉冲分(fēn)配器输出的電(diàn)流很(hěn)小(xiǎo),.般是毫安级,而步进電(diàn)机工作时需要的電(diàn)流较大,一般从几安到几十安。因此需要进行功率放大,功率放大器的种类很(hěn)多(duō),分(fēn)类方法也很(hěn)多(duō)。不同类型的功率放大器对步进電(diàn)机性能(néng)的影响也各不相同。通常根据对步进電(diàn)机运行性能(néng)的要求选择合适的功率放大器。功率放大器一般是步进電(diàn)机每相绕组一个单元電(diàn)路。
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