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步进电机为什么需要步进驱动器?

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作者:高工来源:高工

       步进电机是一种感应电机。其工作原理是利用电子电路将直流电变成分时供电。多相定时控制电流可以给步进电机供电,所以步进电机可以正常工作。步进驱动器就是为步进电机分时供电的。

步进驱动器的结构:

       步进驱动器可以分为两部分,一部分是环形分配器,另一部分是功率放大器。

环形分配器;如果接收到三种信号:脉冲信号、方向信号、离线信号。然后分配脉冲信号控制功率放大器对应的晶体管导通,进而给步进电机的线圈通电。

       从这里我们可以看到,步进电机需要输入脉冲才能运行。如果没有脉冲,步进电机就不会动,所以我们需要一个驱动器依次给步进电机的各项绕组通电。

方向:控制AB通电的相序,A-B为顺时针方向。

       离线信号:步进电机停止时,AB线圈一相通电,通电功能锁住转子,使其不能移动。当需要关闭转子时,需要给出离线信号,使AB相绕组完全断电,转子自由转动。

步进电机、步进驱动器和PLC之间的连接:

       首先,步进驱动器需要一个24~28V的外接DC电源,一端接步进电机,另一端作为输入信号,也就是控制信号。步进电机接收外部信号的结构是光电隔离的。比如PLC的脉冲信号送给驱动器,我们只需要让Y0不断的开和关就能产生脉冲。

       Y0导通时,电流从CP+流入,经过限流电阻,再经过CP-,再通过COM端流回电源负端,形成回路。在这种情况下,晶体管也会导通产生高电平1,如果关断则产生低电平0。这样,当Y0不断地导通和关断时,脉冲就可以通过这个电路从外部设备发送到驱动器。然后环形分配器接收脉冲并分配脉冲信号。控制步进电机的绕组依次通电。所以步进电机旋转时需要脉冲。如果没有脉冲,步进电机将处于停止状态。方向信号和解耦信号也是如此。

什么是步进驱动细分?

       为了提高步进电机的控制精度,现在所有的步进驱动器都有细分功能。所谓细分,就是通过驱动器中的电路来减小步距角。比如步进驱动器设置为5细分,假设原来的步距角为1.8,设置为5细分后步距角为0.36。也就是说,如果能完成原来的一步,那么细分后就要走5步。

设置分段时需要注意的事项:


1.一般细分数不能设置太大,因为当控制脉冲频率不变时,细分越大,电机转速越慢,电机输出转矩降低。


2.驱动步进电机的脉冲频率不能太高,一般不超过2KHz,否则电机输出的转矩会迅速下降。

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