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全面!五種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法的優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)分析
全面!五種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法的優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)分析
近年來(lái)，我國(guó)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器技術(shù)的發(fā)展大家都是有目共睹。從原來(lái)國(guó)外一枝獨(dú)秀到國(guó)內(nèi)各種優(yōu)秀驅(qū)動(dòng)器技術(shù)的涌現(xiàn)，可以看到國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)上的的進(jìn)步。每一次技術(shù)上的革新都會(huì)帶來(lái)幾個(gè)高端技術(shù)去引導(dǎo)市場(chǎng)。目前國(guó)內(nèi)常用的驅(qū)動(dòng)方法分別為：恒電壓驅(qū)動(dòng)、高低壓驅(qū)動(dòng)、自激式恒電流斬波驅(qū)動(dòng)、電流比較斬波驅(qū)動(dòng)、潛進(jìn)式驅(qū)動(dòng)等。電流比較斬波驅(qū)動(dòng)是目前市場(chǎng)上主要采用的技術(shù)。下面我們一起認(rèn)識(shí)了解這五種驅(qū)動(dòng)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
1、恒電壓驅(qū)動(dòng) 單電壓驅(qū)動(dòng)是指在電機(jī)繞組工作過(guò)程中，只用一個(gè)方向電壓對(duì)繞組供電，多個(gè)繞組交替提供電壓。該方式是一種比較老的驅(qū)動(dòng)方式，現(xiàn)在基本不用了。 優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單，元件少、控制也簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)：必須提供足夠大的電流的三極管來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)處理，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度比較低，電機(jī)震動(dòng)比較大，發(fā)熱大。由于已經(jīng)不再使用，所以不多描述。
2、高低壓驅(qū)動(dòng) 由于恒電壓驅(qū)動(dòng)存在以上諸多缺點(diǎn)，技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，研發(fā)出新的高低壓驅(qū)動(dòng)來(lái)改善恒電壓驅(qū)動(dòng)的部分缺點(diǎn)，高低壓驅(qū)動(dòng)的原理是，在電機(jī)運(yùn)動(dòng)到整步的時(shí)候使用高壓控制，在運(yùn)動(dòng)到半步的時(shí)候使用低壓控制，停止時(shí)也是使用低壓來(lái)控制。 優(yōu)點(diǎn)：高低壓控制在一點(diǎn)程度上改善了震動(dòng)和噪音，第一次提出細(xì)分控制步進(jìn)電機(jī)的概念，同時(shí)也提出了停止時(shí)電流減半的工作模式。 缺點(diǎn)：電路相對(duì)恒電壓驅(qū)動(dòng)復(fù)雜，對(duì)三極管高頻特性要求提高，電機(jī)低速仍然震動(dòng)比較大，發(fā)熱仍然比較大，現(xiàn)在基本上不使用這種驅(qū)動(dòng)模式。 3、自激式恒電流斬波驅(qū)動(dòng) 自激式恒電流斬波驅(qū)動(dòng)的工作原理是通過(guò)硬件設(shè)計(jì)當(dāng)電流達(dá)到某個(gè)設(shè)定值的時(shí)候通過(guò)硬件將其電流關(guān)閉，然后轉(zhuǎn)為另一個(gè)繞組通電，另一個(gè)繞組通電的電流到某個(gè)固定的電流的時(shí)候，又能通過(guò)硬件將其關(guān)閉，如此反復(fù)，推進(jìn)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 優(yōu)點(diǎn)：噪音大大減小，轉(zhuǎn)速一定程度上提高了，性能比前兩種有一定的提高。 缺點(diǎn)：對(duì)電路設(shè)計(jì)要求比較高，對(duì)電路抗干擾要求比較高，容易引起高頻，燒壞驅(qū)動(dòng)元件，對(duì)元件性能要求比較高。
4、電流比較斬波驅(qū)動(dòng) 電流比較斬波驅(qū)動(dòng)是把步進(jìn)電機(jī)繞組電流值轉(zhuǎn)化為一定比例的電壓，與D/A轉(zhuǎn)換器輸出的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，比較結(jié)果來(lái)控制功率管的開(kāi)關(guān)，從而達(dá)到控制繞組相電流的目的。 優(yōu)點(diǎn)：使運(yùn)動(dòng)控制模擬正弦波的特點(diǎn)，大大提高性能，運(yùn)動(dòng)速度和噪音都比較小，可以使用比較高的細(xì)分，是當(dāng)前流行的控制方法。 缺點(diǎn)：電路比較復(fù)雜，對(duì)電路中的干擾難以控制和理論要求相吻合，容易產(chǎn)生抖動(dòng)，在控制形成正弦波的波峰和波谷，容易導(dǎo)致高頻干擾，進(jìn)而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)元件發(fā)熱或者由于頻率過(guò)高而老化，這也是很多驅(qū)動(dòng)器使用1年多的時(shí)候容易出現(xiàn)紅燈保護(hù)的主要原因。
5、潛進(jìn)式驅(qū)動(dòng) 這是一種全新的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，該技術(shù)是在當(dāng)前電流比較斬波驅(qū)動(dòng)技術(shù)的前提下，克服其中的缺點(diǎn)而創(chuàng)新的一種全新的驅(qū)動(dòng)方法。其核心技術(shù)是在電流比較斬波驅(qū)動(dòng)的前提下增加了驅(qū)動(dòng)元件發(fā)熱和高頻抑制保護(hù)技術(shù)。 優(yōu)點(diǎn)：兼有電流比較斬波驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)外，發(fā)熱特別小，使用壽命較長(zhǎng)。 缺點(diǎn)：全新技術(shù)，價(jià)格比較高，目前每種步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器匹配要求相對(duì)比較嚴(yán)格。
