步進電機驅動器是將脈沖信號轉換為角位移信號的執(zhí)行器。接收到脈沖信號后,步進電機驅動步進電機按照設定的方向旋轉一個稱為步進角的角度。電機速度由控制器給出的脈沖頻率決定,位移由控制器給出的脈沖決定。步進系統由步進電機和步進驅動器組成。步進系統的性能不僅取決于電機,還取決于步進驅動器。
一、步進電機驅動器的工作原理
驅動電路的工作原理是通過向電機方向發(fā)送帶有不同相位脈沖的電流來控制步進電機的運行。設計者不經常使用波形驅動技術,因為它提供低轉矩和低效率,因為一次只使用電機的一個相位。
用于驅動步進電機的基本部件是控制器,如微處理器/微控制器、驅動IC和PSU(電源裝置),以及其他部件,如開關、電位計、散熱器和連接線。
1.控制器
第一步是選擇微控制器來設計驅動程序。對于步進電機,微控制器應至少具有四個輸出引腳。此外,它還包括基于應用程序的ADC、定時器和串行端口。
2.電機驅動器
電機驅動IC的成本較低,且易于設計,從而縮短整個電路設計時間??筛鶕姍C額定值(如電壓和電流)選擇驅動器。最流行的電機驅動器(如ULN2003)用于非h橋應用。適用于驅動步進電機。該驅動器包括一個達林頓對,可處理高達500mA的最大電流和高達50VDC的最大電壓。步進電機驅動電路如下所示。
3.電源
步進電機的工作電壓為5伏至12伏。從中提取的電流將在100 mA至400 mA的范圍內。電源的設計可根據電機規(guī)格完成。應調整電源,以避免扭矩和速度波動。
4.步進電機驅動器類型
驅動器主要工作在脈沖輸入模式和集成控制器模式。根據所需的操作系統,您可以選擇所需的組合。
5.脈沖輸入驅動器
步進電機的控制可以通過用戶提供的脈沖發(fā)生器來完成。以前,脈沖發(fā)生器的I/P是操作數據??蛻粼谏衔粰C可編程控制器上選擇輸入,然后輸入操作命令。
6.內置控制器型驅動器
該驅動器允許步進電機由直接連接到可編程控制器的PC驅動。由于不需要單獨的脈沖發(fā)生器,電機驅動器可以節(jié)省空間并簡化接線。
二、步進電機驅動器的類型
1.數字步進驅動器
基于最新的運動控制技術,采用先進的DSP控制算法開發(fā)了數字步進驅動器。它是步進電機的理想解決方案。其高質量、高性能和長使用壽命給許多客戶留下了深刻印象。
2.閉環(huán)步進驅動器
閉環(huán)步進驅動器與帶編碼器的閉環(huán)步進電機配合工作,接收位置信號。它在高速下提供更高的峰值扭矩范圍和更大的機器吞吐量,以及更安靜的操作和更低的功耗。
3.集成步進驅動器
集成式步進驅動器是一種可安裝在步進電機上的驅動器。集成式步進電機最大的優(yōu)點是空間大、可靠性高。