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步进电机驱动电源的结构及原理

文章出处:瑞盈娱乐(HDB)电机 人气:139发表时间:2020-11-13
步进电机的驱动电源与步进电机是-个相互联系的整体,步进电机的性能是由电机和驱动电源共同确定的,因此步进电机的驱动电源在步进电机中占有相当重要的位置。

(1)对驱动电源的基本要求
步进电机的驱动电源应满足下述要求。
①驱动电源的相数、通电方式、电压和电流都应满足步进电机的控制要求。
②驱动电源要满足启动频率和运行频率的要求。
③能在较宽的频率范围内实现对步进电机的控制。
④能最大限度地抑制步进电机的振荡。
⑤工作可靠,对工业现场的各种干扰有较强的抑制作用。
⑥成本低、效率高,安装和维护方便。
步进电机驱动电源的结构及原理
(2)驱动电源的分类
步进电机的驱动电源有多种形式,相应的分类方法也很多。若按配套的步进电机容量大小来分,有功率步进电机驱动电源和伺服步进电机驱动电源两类。
按电源输出脉冲的极性来分,有单向脉冲和正、负双极性脉冲电源两种,后者是作为永磁步进电机或感应子式永磁步进电机的驱动电源。
按供出电脉冲的功率元件来分,有晶体管驱动电源、高频晶闸管驱动电源和可关断晶闸管驱动电源等。
按脉冲供电方式来分,有单电压型电源:高、低压切换型电源:电流控制的高、低压切换型电源和细分电路电源等。

步进电机驱动电源一般由脉冲信号发生电路、脉冲分配电路和功率放大电路等构成,其原理框图如图1-28所示。
步进电机驱动电源的结构及原理
(1)脉冲发生器(又称变频信号源)
脉冲发生器可以产生频率从几赫兹到几十千赫兹可连续变化的脉冲信号,脉冲信号发生电路的作用是将产生的基准频率信号供给脉冲分配电路。脉冲信号发生器可以采用多种线路来设计,一般采用以下两种:多谐振荡器和单结晶体管构成的弛张振荡器。它们都是通过调节电阻R和电容C的大小来改变电容充放电的时间常数,以达到改变脉冲信号频率的目的。
(2)脉冲分配器
脉冲分配器(也称环形分配器)是一个数字逻辑单元,它接收一个单相的脉冲信号,根据运行指令把脉冲信号按一定的逻辑关系分配到每一相脉冲放大器 上,使步进电机按选定的运行方式工作,实现正、反转控制和定位。脉冲分配器可以由双稳态触发器和门电路组成,也可由可编程逻辑器件组成。由于脉冲分配器输出的电流只有几毫安,所以必须进行功率放大,由功率放大器来驱动步进电机。
(3)功率放大器(驱动器)
功率放大器的作用是进行脉冲功率的放大。因为从脉冲分配器输出的电流很小,.般是毫安级,而步进电机工作时需要的电流较大,一般从几安到几十安。因此需要进行功率放大,功率放大器的种类很多,分类方法也很多。不同类型的功率放大器对步进电机性能的影响也各不相同。通常根据对步进电机运行性能的要求选择合适的功率放大器。功率放大器一般是步进电机每相绕组一个单元电路。
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