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三相步进电机及驱动器电流的细分驱动

信息来源:直线步进电机供应商嘉扬科技    添加时间:2017-03-03

三相步进电机一般把三相绕组连接成星形或者三角形,按照电路基本定理,三相电流之和为零。所以通常只需产生两相绕组的给定信号,第三相绕组的给定信号可由其它两相求得。
三相步进电机的驱动器,系统采用电流跟踪和脉宽调制技术,因为三相步进电机比二相步进电机有更好的低速平稳性及输出力矩,所以三相步进电机比二相步进电机有更好应用前景。传统的三相步进电机控制方法都是以硬件比较器完成。
三相步进电机的工作原理十分类似于交流永磁同步伺服电机。其转子上所用永磁磁铁同样是具有高磁密特性的稀土永磁材料,所以在转子上产生的感应电流对转子磁场的影响可忽略不计。
在结构上,它相当于一种多极对数的交流永磁同步电机。由于输入是三相正弦电流,因此产生的空间磁场呈圆形分布,而且可以用永磁式同步电机的结构分析三相步进电机的转矩特性。为便于分析,可做如下假设:
a.电机定子三相绕组完全对称。
b.磁饱和、涡流及铁心损耗忽略不计。
c.激磁电流无动态响应过程。
步进电机的运行性能与它的驱动器有密切的联系,可以通过驱动技术的改进来克服步进电机的缺点。相对于其他的驱动方式,细分驱动方式不仅可以减小步进电机的步距角,提高分辨率,而且可以减少或消除低频振动,使电机运行更加平稳均匀。总体来说,细分驱动的控制效果最好。
因常用低端步进电机伺服系统没有编码器反馈,所以随着电机速度的升高其内部控制电流相应减小,从而造成丢步现象。所以在速度和精度要求不高的领域,其应用非常广泛。
驱动器的主回路采用交-直-交电压型逆变器形式,由整流滤波电路、三相逆变器以及步进电机等组成。逆变器实现从直流电到变频变压交流电的转换,为三相步进电机的定子绕组提供要求的交流电流。驱动器采用两只电阻检测步进电机相电流的瞬时值。
功率驱动电路的驱动方法说明其适应性很强,基本上可以适应所有的三相步进电机。特别对三相绕组星形接法,低频时运行平稳,无振荡,有效地抑制了振荡、噪声。另外,驱动器内部设计多种保护电路,使整个步进电机驱动器的可靠性大大提高。
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