6ES7314-5AE00-0AB0步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其主要優(yōu)點(diǎn)是有較高的定位精度,無位置累積誤差;*的開環(huán)運(yùn)行機(jī)制,與閉環(huán)控制系統(tǒng)相比降低了系統(tǒng)成本,提高了可靠性,在數(shù)控領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是,步進(jìn)電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)的振動、噪聲大,在步進(jìn)電機(jī)的自然振蕩頻率附近運(yùn)行時(shí)易產(chǎn)生共振,且輸出轉(zhuǎn)矩隨著步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高而下降,這些缺點(diǎn)限制了步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用范圍。步進(jìn)電機(jī)的性能在很大程度上取決于所用的驅(qū)動器,改善驅(qū)動器的性能,可以顯著地提高步進(jìn)電機(jī)的性能,因此研制高性能的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器是一項(xiàng)普遍關(guān)注的課題。
1 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)概述
通常情況下,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)由3部分構(gòu)成:
?、?ES7314-5AE00-0AB0控制電路。用于產(chǎn)生脈沖,控制電機(jī)的速度和轉(zhuǎn)向。
②驅(qū)動電路。即本文的研究內(nèi)容,由圖1所示的脈沖信號分配和功率驅(qū)動電路組成。根據(jù)控制器輸入的脈沖和方向信號,為步進(jìn)電機(jī)各繞組提供正確的通電順序,以及電機(jī)需要的高電壓、大電流;同時(shí)提供各種保護(hù)措施,比如過流、過熱等。
③步進(jìn)電機(jī)??刂菩盘柦?jīng)驅(qū)動器放大后驅(qū)動步進(jìn)電機(jī),帶動負(fù)載。
2 6ES7314-5AE00-0AB0步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動方法的比較
2.1 恒電壓驅(qū)動方式
2.1.1 單電壓驅(qū)動
6ES7314-5AE00-0AB0單電壓驅(qū)動是指在電機(jī)繞組工作過程中,只用一個(gè)方向電壓對繞組供電。如圖2所示,L為電機(jī)繞組,VCC為電源。當(dāng)輸入信號In為高電平時(shí),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(jī)繞組上。當(dāng)In為低電平時(shí),三極管截止,繞組無電流通過。
為使6ES7314-5AE00-0AB0通電時(shí)繞組電流迅速達(dá)到預(yù)設(shè)電流,串入電阻Rc;為防止關(guān)斷T時(shí)繞組電流變化率太大,而產(chǎn)生很大的反電勢將T擊穿,在繞組的兩端并聯(lián)一個(gè)二極管D和電阻Rd,為繞組電流提供一個(gè)泄放回路,也稱“續(xù)流回路”。
單電壓功率驅(qū)動電路的優(yōu)點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)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(gè)功率驅(qū)動電路的效率較低,僅適合于驅(qū)動小功率步進(jìn)電機(jī)。
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