時(shí)間:2022-06-17 17:14:58來(lái)源:21ic電子網(wǎng)
首先,從驅(qū)動(dòng)器方面考慮,目前大多數(shù)兩相步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器是采用全橋輸出的四線接法,如果兩相步進(jìn)電機(jī)也是四線的,驅(qū)動(dòng)器按照電機(jī)的標(biāo)稱電流設(shè)定,應(yīng)該說(shuō)是正確的,而且效率最高,輸出轉(zhuǎn)矩能夠達(dá)到最大值,新型步進(jìn)電機(jī)大多是這種形式的。
早期生產(chǎn)的步進(jìn)電機(jī),多是兩相六線制的(四組兩對(duì)串聯(lián)線圈,每對(duì)有中心抽頭),還有少量八線制的(四組兩對(duì)獨(dú)立線圈)。
是兩相六線制步進(jìn)電機(jī)有兩種接法,第一種是舍棄中心抽頭接兩端,實(shí)際就是將每組的兩個(gè)相線圈串聯(lián)起來(lái)使用,電機(jī)堵轉(zhuǎn)矩大和效率高些,但是高速性能差。第二種是接中心抽頭和一端,這種接法電機(jī)高速性能好些,但是每相有一組線圈空閑,堵轉(zhuǎn)矩小和效率低些。目前大多是采用第一種接線方法。這就出現(xiàn)一個(gè)問題,兩相驅(qū)動(dòng)器的電流到底應(yīng)該設(shè)置多大正確,一般還都是按電機(jī)標(biāo)稱電流值來(lái)設(shè)定,這就出現(xiàn)了前面提到的電機(jī)效率問題。
一般步進(jìn)電機(jī)標(biāo)注的電流是相電流(或電阻),就是每組線圈的電流值(或電阻),如果兩相六線制步進(jìn)電機(jī)采用第一種接法,相當(dāng)于將兩組線圈串聯(lián)起來(lái),那么其每相電阻加大,額定工作電流減小,即使驅(qū)動(dòng)器設(shè)置成標(biāo)稱電流也達(dá)不到各相的額定輸出值。所以在選用驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)時(shí)要注意電流匹配問題,正確的方法是將驅(qū)動(dòng)器的輸出電流設(shè)定為步進(jìn)電機(jī)額定相電流的0.7倍(也不是通常認(rèn)為串聯(lián)起來(lái)的電流減半)。舉例,比如一個(gè)帶中心抽頭的兩相步進(jìn)電機(jī),標(biāo)稱電流是3A,驅(qū)動(dòng)器電流應(yīng)該設(shè)定為3乘以0.7=2.1A,盡管選了3A的步進(jìn)電機(jī),實(shí)際上它的功率相當(dāng)于兩相四線制的2.1A步進(jìn)電機(jī)。
再談?wù)劙司€制的步進(jìn)電機(jī)接法,也有兩種,第一種是將每?jī)山M線圈串聯(lián)使用,這樣驅(qū)動(dòng)器的電流也是設(shè)定為電機(jī)相電流的0.7倍,這種接法電機(jī)發(fā)熱量小,但是高轉(zhuǎn)速性能差些。第二種接法是將每?jī)山M線圈并聯(lián)使用,驅(qū)動(dòng)器的電流設(shè)定為電機(jī)相電流的1.4倍,其優(yōu)點(diǎn)是高轉(zhuǎn)速性能好些,但是電機(jī)發(fā)熱量大,但是步進(jìn)電機(jī)有點(diǎn)溫度是正常的,只要低于電機(jī)的消磁溫度就行,一般步進(jìn)電機(jī)的消磁溫度在105度左右。
在使用輸出電流已經(jīng)預(yù)設(shè)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(指兩相全橋輸出驅(qū)動(dòng)器,如TB6560、A3977等高集成度驅(qū)動(dòng)芯片)后,如何選用步進(jìn)電機(jī)很重要,如果你的驅(qū)動(dòng)器是2A的,盡量選用兩相四線制2A的電機(jī),如果選用兩相六線制電機(jī),就要選標(biāo)稱相電流為2 / 0.7=2.9A(大約)的電機(jī)。這樣才能使驅(qū)動(dòng)器的效率最大化。
如果選用的驅(qū)動(dòng)器是半橋輸出(如SLA7062M、SLA7026等驅(qū)動(dòng)芯片)的,那只能接兩相六線制電機(jī),驅(qū)動(dòng)器的電流和電機(jī)標(biāo)稱電流是一致的。不過這種驅(qū)動(dòng)器目前很少用到,效率低。
對(duì)于六線和八線步進(jìn)電機(jī),采用相線圈并聯(lián),可以發(fā)揮最大的輸出轉(zhuǎn)矩,表現(xiàn)出很好的動(dòng)力性能,六線電機(jī)是無(wú)法接成并聯(lián)形式的,實(shí)際已經(jīng)在內(nèi)部串聯(lián)起來(lái)了,串聯(lián)的公共端是中心抽頭。只有八線電機(jī)的相線圈是可以并聯(lián)使用的。
如果能將電機(jī)后蓋打開,看一下里邊的接線結(jié)構(gòu),是可以進(jìn)行改動(dòng)的,使六線電機(jī)變成八線電機(jī),這樣就可以并聯(lián)使用了,但不是所有的六線電機(jī)都能改制,只有能從電機(jī)后面看到連線接頭形式的可以改動(dòng),有的電機(jī)是焊盤接頭,改制就需要一定的技術(shù)了。經(jīng)改制的步進(jìn)電機(jī),原來(lái)串聯(lián)的也可以并聯(lián)使用,并聯(lián)使用時(shí)相電流是原來(lái)的1.4倍,高速運(yùn)轉(zhuǎn)性能大大提高,轉(zhuǎn)矩也提高不少。對(duì)于步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的使用,應(yīng)該注意發(fā)揮其最佳效果,不必一味追求高價(jià)位和大電流,追求高速度,應(yīng)該認(rèn)真計(jì)算一下機(jī)器的載荷,看看到底需要多大的轉(zhuǎn)矩和速度,否則即便驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)都選得很大,但是其效果并沒有發(fā)揮出來(lái),速度也不應(yīng)追求過高,實(shí)際加工過程中,機(jī)器進(jìn)刀量一般不大(受制于機(jī)械結(jié)構(gòu)、刀具及加工材料材質(zhì)),速度高了也用不上。電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器做好匹配可以省錢省力,達(dá)到事半功倍的效果。
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