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关于驱动器常见问题解答

2006-2-17

 

1、何为步进电机,何为步进电机驱动器?
步进电机是一种作为控制用的特种电机,它的旋转是以固定的角度(称为“步距角”)一步一步运行的,其特点是没有积累误差(精度为100%),所以广泛应用于各种开环控制。步进电机的运行要有一电子装置进行驱动,这种装置就是步进电机驱动器,它是把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移,或者说:控制系统每发一个脉冲信号,通过驱动器就使步进电机旋转一步距角。所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。
 
2
、何为驱动器的细分?
要了解“细分”,先要弄清“步距角”这个概念:它表示控制系统每发一个步进脉冲信号,电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值,如86BYG250A型电机给出的值为0.9°/1.8°(表示半步工作时为0.9°、整步工作时为1.8°),这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’,它不一定是电机实际工作时的真正步距角,真正的步距角和驱动器有关,参见下表(还以型86BYG250A电机为例):
电机固有步距角 所用驱动器类型及工作状态 电机运行时的真正步距角
0.9
°/1.8° 驱动器工作在半步状态 0.9°
0.9
°/1.8° 细分驱动器工作在5细分状态 0.36°
0.9
°/1.8° 细分驱动器工作在10细分状态 0.18°
0.9
°/1.8° 细分驱动器工作在20细分状态 0.09°
0.9
°/1.8° 细分驱动器工作在40细分状态 0.045°
从上表可以看出:步进电机通过细分驱动器的驱动,其步距角变小了,如驱动器工作在10细分状态时,其步距角只为‘电机固有步距角’的十分之一,也就是说:‘当驱动器工作在不细分的整步状态时,控制系统每发一个步进脉冲,电机转动1.8°;而用细分驱动器工作在10细分状态时,电机只转动了0.18° ’,这就是细分的基本概念。
★细分功能完全是由驱动器靠精确控制电机的相电流所产生的,与电机无关。
 
3
、驱动器细分后的主要优点有哪些?
完全消除了电机的低频振荡。低频振荡是步进电机(尤其是反应式电机)的固有特性,而细分是消除它的唯一途径,如果您的步进电机有时要在共振区工作(如走圆弧),选择细分驱动器是唯一的选择。提高了电机的输出转矩。尤其是对三相反应式电机,其力矩比不细分时提高约30-40% 提高了电机的分辨率。由于减小了步距角、提高了步距的均匀度,‘提高电机的分辨率’是不言而喻的。
以上这些优点,尤其是在性能上的优点,并不是一个量的变化,而是质的飞跃。根据我们的记录,原来使用不细分驱动器的用户通过比较后,大都改选为细分驱动器。所以我们建议您最好选用细分驱动器。
 
4
、何为混合式步进电机,何为反应式步进电机,两者有何区别 
在结构和材料上不同,反应式电机不象混合式电机那样内部具有永久磁性材料,故反应式电机没有自阻,而混合式电机有自阻(即在电机未加电的情况下有一定的自锁力)。在运行性能上有差别,混合式电机运行时相对较平稳,输出力矩相对较大,运行声音小。?两种电机在价格上有差别,反应式电机比混合式电机相对便宜。
 
5.
何为步进电机的相数,我应该选择几相的步进电机? 
步进电机的相数是指电机内部的线圈组数,目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同,其步距角也不同,一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°等、五相的为0.36°/0.72°。在没有细分驱动器时,用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。如果使用细分驱动器,则‘相数’将变得没有意义,用户只需在驱动器上改变细分数,就可以改变步距角。

6.我正准备选择五相混合式步进电机,请问有何建议?
五相混合式步进电机处于正在淘汰状态,所以我们建议:如果您一定要用五相的步距角(0.36°),请您选用二相混合式步进电机和配套的细分驱动器,在5细分状态下的步距角同样为0.36°,并且细分后的步距角比五相固有的步距角更均匀、定位精度更高、运行更平稳、出力更大。

7、使用细分驱动器对控制系统有什么特殊要求?
驱动器细分后将对电机的运行性能产生质的飞跃,但是这一切都是由驱动器本身产生的,和电机及控制系统无关。在使用时, 用户唯一需要注意的一点是步进电机步距角的改变,这一点将对控制系统所发的步进信号的频率有影响。

8步进电机的转向和我要求的相反,怎样调整?
可以改变控制系统的方向电平信号,也可以通过调整电机的接线来改变方向,具体做法如下:
对于二相电机,只需将其中一相的电机线交换接入驱动器即可如把A+A-交换
对于三相电机不能将其中一相的电机线交换,而应顺序交换其中的二相,如把A+B+换;把A-B-交换
 
9
、‘自动半电流功能’是怎么回事?
驱动器在步进脉冲信号停止施加2秒左右,会自动进入半电流状态,这时电机相电流为运行时的一半,以减小功耗和保护电机。

 

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