步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的設(shè)計應(yīng)用方案

步進(jìn)電機(jī)的使用性能和它的驅(qū)動電源有著密切的關(guān)系，步進(jìn)電機(jī)的恒流斬波驅(qū)動技術(shù)雖然從一定程度上解決了步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行中的一些問題，如電源效率低、電流波形差等，但步進(jìn)電機(jī)的固有分辨率低的問題還沒有解決。在第三章中從理論上對步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動技術(shù)的可行性進(jìn)行了分析，從分析中可以看出，只要對步進(jìn)電機(jī)繞組中的電流作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，就可以實現(xiàn)步距角的可變細(xì)分。所以，對步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用性研究，具有較高的現(xiàn)實意義。

步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分控制是由驅(qū)動器精確控制步進(jìn)電機(jī)得相電流來實現(xiàn)的。以二相電機(jī)為例，假如電機(jī)的相電流為3A，如果使用常規(guī)驅(qū)動器（如常用的恒流斬波方式）驅(qū)動電機(jī)，電機(jī)每運(yùn)行一步，其繞組內(nèi)的電流將從0突變?yōu)?A或由3A突變到0，相電流的巨大變化，必然會引起電機(jī)運(yùn)行的振蕩和噪音。如果使用細(xì)分驅(qū)動器，在10細(xì)分相-狀態(tài)下驅(qū)動該電機(jī)，電機(jī)每走一微步，其繞組內(nèi)的電流變化只有0.3A而不是3A且電流是以正弦曲線規(guī)律變化，這樣就大大的改善了電機(jī)的振蕩和噪音。提高步進(jìn)電機(jī)性能上的優(yōu)點才是細(xì)分的真正優(yōu)點。

步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動，就是要使步進(jìn)電機(jī)以較小的步距分辨率運(yùn)行，從第三章的分析中可以看出，當(dāng)步進(jìn)電動機(jī)以三相六拍方式運(yùn)行時，從技術(shù)的角度來講，比較容易實現(xiàn)較高的步距分辨率，所以在本設(shè)計中，采用在三相六拍運(yùn)行方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行細(xì)分驅(qū)動器的設(shè)計。

電路整體設(shè)計

在步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動電路中，功率驅(qū)動電路是整個驅(qū)動器的核心部分，也是影響整個驅(qū)動器的體積的主要因素。一般的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器由于限流電阻的存在和末級功放管處于放大狀態(tài)而發(fā)熱嚴(yán)重，必須增加散熱裝置，電路才能正常工作，從而使體積增大，效率降低，要想減小體積提高效率，就必須去掉限流電阻，并使功放管處于開關(guān)狀態(tài)。為此，在本驅(qū)動電路中將脈寬調(diào)制技術(shù)應(yīng)用于驅(qū)動電路，它的基本思想是功放管工作在開關(guān)狀態(tài)，通過對功放管開關(guān)時間的控制，將直流電壓轉(zhuǎn)換成某種頻率的方波電壓加在步進(jìn)電機(jī)繞組的兩端，通過對方波脈沖寬度的調(diào)節(jié)與控制，利用步進(jìn)電機(jī)繞組本身的電感對電流的濾波作用來控制電機(jī)繞組中的平均電流。這樣就可以取消功放回路中的限流電阻而采用較高的電源電壓，從而使整個電路的發(fā)熱降到最低程度，大大提高了電源效率，而且可以減小甚至去掉散熱裝置，使驅(qū)動器的體積大大縮小。山社電機(jī)生產(chǎn)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器：全系列2/3/5 相混合式步驅(qū)動器，采用美國進(jìn)口專用驅(qū)動芯片及電子元具件，控制方案集成度高，設(shè)計專業(yè)，控制穩(wěn)定，定位精確。具有高細(xì)分采集，高精度定位，及非常穩(wěn)定的性能。歡迎新老客戶訂購：www.samsrmotor.com.cn