步進電機驅動控制系統(tǒng)概述和方法比較
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cljsj2014 發(fā)布時間：2014-03-11 09:56:00
一、步進電機驅動控制系統(tǒng)概述，通常情況下，步進電機驅動系統(tǒng)由3部分構成：
①控制電路。用于產生脈沖，控制電機的速度和轉向。
?、隍寗与娐?。由脈沖信號分配和功率驅動電路組成。根據控制器輸入的脈沖和方向信號，為步進電機各繞組提供正確的通電順序，以及電機需要的高電壓、大電流;同時提供各種保護措施，比如過流、過熱等。
?、鄄竭M電機?？刂菩盘柦涷寗悠鞣糯蠛篁寗硬竭M電機，帶動負載。
二、步進電機驅動方法的比較
1、單電壓驅動
單電壓驅動是指在電機繞組工作過程中，只用一個方向電壓對繞組供電。L為電機繞組，VCC為電源。當輸入信號In為高電平時，提供足夠大的基極 電流使三極管T處于飽和狀態(tài)，若忽略其飽和壓降，則電源電壓全部作用在電機繞組上。當In為低電平時，三極管截止，繞組無電流通過。
為使通電時繞組電流迅速達到預設電流，串入電阻Rc;為防止關斷T時繞組電流變化率太大，而產生很大的反電勢將T擊穿，在繞組的兩端并聯一個二極管D和電阻Rd，為繞組電流提供一個泄放回路，也稱“續(xù)流回路”。
單電壓功率驅動電路的優(yōu)點是電路結構簡單、元件少、成本低、可靠性高。但是由于串入電阻后，功耗加大，整個功率驅動電路的效率較低，僅適合于驅動小功率步進電機。
2、高低壓驅動
為了使通電時繞組能迅速到達設定電流，關斷時繞組電流迅速衰減為零，同時又具有較高的效率，出現了高低壓驅動方式。
Th、T1分別為高壓管和低壓管，Vh、V1分別為高低壓電源，Ih、I1分別為高低端的脈沖信號。在導通前沿用高電壓供電來提高電流的前沿上升率，而在前沿過后用低電壓來維持繞組的電流。
高低壓驅動可獲得較好的高頻特性，但是由于高壓管的導通時間不變，在低頻時，繞組獲得了過多的能量，容易引起振蕩，供應步進電機、步進電機驅動器、步進伺服電機、減速步進電機以及線性滑臺的山社電機技術工程師建議可通過改變其高壓管導通時間來解決低頻振蕩問題，然而其控制電路較單電壓復雜，可靠性降低，一旦高壓管失控，將會因電流太大損壞電機。
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