步进电机驱动器及细分控制原理_机械/仪表_工程科技_专业资料。步进电机必须有驱动器和控制器才能正常工作。驱动器的作用是对控制脉冲进行环形分配、 功率放大,使步进电机绕组按一定顺序通电。

　　步进电机驱动器及细分控制原理 步进电机驱动器原理： 步进电机必须有驱动器和控制器才能正常工作。驱动器的作用是对控制脉冲进行环形分配、 功率放大，使步进电机绕组按一定顺序通电。 Vcc A 脉冲信号 控制器 方向信号 环行 分 配器 细 分电路 功率 放大 B B 步进电机驱动器 A 步进电机 图3.1 步进电机控制系统 以两相步进电机为例，当给驱动器一个脉冲信号和一个正方向信号时，驱动器经过环形分配器 和功率放大后，给电机绕组通电的顺序为 AA BB AA BB ，其四个状态周而复始 进 行 变 化 ， 电 机 顺 时 针 转 动 ； 若 方 向 信 号 变 为 负 时 ，通 电 时 序 就 变 为 AA BB AA BB ，电机就逆时针转动。 随着电子技术的发展， 功率放大电路由单电压电路、 高低压电路发展到现在的斩波电路。 其基 本 原理是：在电机绕组回路中，串联一个电流检测回路，当绕组电流降低到某一下限值时，电流检 测 回路发出信号，控制高压开关管导通，让高压再次作用在绕组上，使绕组电流重新上升；当电流 回 升到上限值时，高压电源又自动断开。重复上述过程，使绕组电流的平均值恒定，电流波形的波 顶 维持在预定数值上， 解决了高低压电路在低频段工作时电流下凹的问题， 使电机在低频段力矩增 大。 步进电机一定时， 供给驱动器的电压值对电机性能影响较大， 电压越高， 步进电机转速越高、 加 速度越大；在驱动器上一般设有相电流调节开关，相电流设的越大，步进电机转速越高、力距越 大。 细分控制原理： 在步进电机步距角不能满足使用要求时， 可采用细分驱动器来驱动步进电机。 细分驱动器的原 理 是通过改变A，B相电流的大小，以改变合成磁场的夹角，从而可将一个步距角细分为多步。 定子 A 转子 S N B S B B A S N N S S B N N A A (a) A (b) A N S B N S B B S N N S S B N A A (c) 图3.2 步进电机细分原理 图 (d) 仍以二相步进电机为例，当 A、B相绕组同时通电时，转子将停在A、B相磁极中间，如图3.2。 若 通 电 方 向 顺 序按AA AA BB BB BB AA AA AA BB BB BB 复 AA ,8 个状态周而 始进行变化，电机顺时针转动；电机每转动一步，为45度，8个脉冲电机转一周。与图2.1相比， 它 的步距角小了一半。 驱动器一般都具有细分功能，常见的细分倍数有 ：1/2，1/4，1/8，1/16，1/32，1/64；或： 1/5，1/10，1/20。 细分后步进电机步距角按下列方法计算：步距角 = 电机固有步距角 / 细分数 例如：一台1.8°电机设定为4细分，其步距角为 1.8°/ 4 = 0.45°。 当细分 等级大于1/4后，电机的定位精度并不能提高，只是电机转动更平稳。
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