步进驱动和伺服驱动的主要区别
步进电机主要是依相数来做分类,而其中又以二相、五相步进电机为目前市场上所广泛采用。二相步进电机每转较细可分割为400等分,五相则可分割为1000等分,所以表现出来的特性以五相步进电机较佳、加减速时间较短、动态惯性较低。
随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。
步进电机工作原理
当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。
当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。
它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序,电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。
步进电机驱动器
步进电机驱动器步进电机需要使用步进电机驱动器驱动,驱动器由脉冲发生控制单元、功率驱动单元、保护单元等组成。功率驱动单元将脉冲发生控制单元生成的脉冲放大,与步进电机直接耦合,属于步进电机与微控制器的功率接口。
控制指令单元,接收脉冲与方向信号,对应的脉冲发生控制单元对应生成一组相应相数的脉冲,经过功率驱动单元后送到步进电机,步进电机在对应方向上转过一个步距角。驱动器的脉冲给定方式决定了步进电机运行方式,如下:
(1)m相单m拍运行;(2)m相双m拍运行;(3)m相单、双m拍运行;(4)细分驱动,需要驱动器给出不同幅值的驱动信号。
步进电机
步进电机像所有电动机一样,它具有定子和转子。转子是没有绕组、电刷和换向器的可动部件。通常转子是可变磁阻或永磁体。定子通常由多极和多相绕组构成,通常由三相或四相绕组组成,所需的极数由每个输入脉冲的所需角位移决定。
与其他电机不同的是,它使用经过编程的离散控制脉冲运行,这些脉冲通过电子驱动器施加到定子绕组上。由于顺序通电的定子绕组的磁极和转子磁极之间的磁相互作用而发生旋转。
当今市场上有多种类型的步进电机,它们的尺寸、步数、结构、接线、传动装置和其他电气特性各不相同。由于这些电机能够以离散方式运行,因#步进电机#非常适合于计算机等数字控制设备连接。
由于对速度、旋转、方向和角度位置的准确控制,这些在工业过程控制系统、CNC 机器、机器人、制造自动化系统和仪器仪表中特别受关注。