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步進電機的雙極驅動器和單極驅動器線圈工作使用原理對比

發表時間:2022-05-30 18:38【 閱讀量:-查看手機網址
掃一掃!步進電機的雙極驅動器和單極驅動器線圈工作使用原理對比掃一掃!

 1、步進電機的雙極驅動器和單極驅動器:比較


 步進電機是一種由連接的線圈(稱為“相位”)組成的無刷直流電機。這些機電設備通常在沒有反饋傳感器的情況下以開環方式驅動,電流在不知道轉子位置的情況下施加在相位上。轉子通過定子的磁通量移動到對齊狀態,該磁通量由相中的電流產生。在每個脈沖,電流可以提供給下一階段,允許增量旋轉運動,或步驟。有兩種方法可以在線圈中提供電流:雙極和單極。這篇博文將比較雙極和單極電機。

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 2、單極電機


 在四步永磁步進電機中,轉子具有一對磁體,定子具有兩相-A相和B相。在單極配置中,電流始終沿相同方向流動并且線圈永遠不會一起供電。


 每個電機相由兩個線圈繞組組成。對于由A相和B相組成的兩相電動機,電動機具有四個線圈繞組。電壓驅動的控制系統每個線圈只有一個開關或晶體管。當晶體管閉合時,線圈通電。為了換向,晶體管交替關閉和打開。一次只有一半的相位供電,因此電流只使用了一半的銅體積。對于電壓驅動,通常應用串聯電阻來降低電時間常數。


 3、雙極電機


 雙極電機每相只需要一個線圈繞組。每個線圈的電流可以雙向流動,并且兩相一起供電。需要八個帶有兩個H橋的晶體管來控制雙極電機。晶體管交替關閉和打開以提供換向。


 這些驅動器用于電機的電壓驅動器或電流源,它們的優點是每相使用所有銅。對于電流源,每相的電流由脈沖寬度調制(PWM)控制。PWM使用了兩種技術:緩慢衰減或快速衰減,這取決于電流在PWM“關閉”時間期間是應該通過電機相位快速減少還是緩慢減少。


 4、優點和局限性


 單極和雙極電機組件各有其優點和局限性:


 ·電壓驅動。一個帶有四個晶體管的簡單電路提供了具有成本效益的單極控制。雙極電機的電壓驅動器需要兩個H橋。注意:由于電感效應,線圈中的電流需要一段時間才能上升。

 ·當前驅動。雙極模式更適合電流驅動,因為單極技術需要更復雜的電子設備來實現更低的電機性能。

 ·保持扭矩。定義為電機在失速時可以保持的最大轉矩,保持轉矩與轉矩常數和相位電流成正比。當消耗相同數量的焦耳損失時,雙極電機可以產生比單極驅動更大的扭矩。并且,對于相同的電功率,雙極驅動比單極驅動獲得更好的結果。

 ·動態模式。在電壓驅動的高速下,單極電機可以提供比雙極電機更高的扭矩,因為電流可以更快地在線圈中流動。


 5、進行比較


 通過了解雙極和單極電機及其優勢,您將能夠為您的步進電機應用確定最佳驅動策略。單功率控制在過去很流行,但由于成本的提高,電流驅動中的雙極已經變得更加普遍。對于電壓驅動,單極控制仍然是一種具有成本效益的選擇。

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