在這篇文章中,小編將對步進電機驅動器和步進電機驅動器的調速方法的相關內容和情況加以介紹以幫助大家增進對驅動器的了解程度,和小編一起來閱讀以下內容吧。
一、什么是步進電機驅動器
步進電機驅動器是一種將電脈沖轉化為角位移的執(zhí)行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”),它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的??梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速和定位的目的。步進電機不能直接連接到直流或交流電源上工作,而必須使用專用的驅動電源(步進電機驅動器)。 控制器(脈沖信號發(fā)生器)可以通過控制脈沖數(shù)來控制角位移,從而達到精確定位的目的。 同時可以通過控制脈沖頻率來控制電動機的轉速和加速度,從而達到調速的目的。
二、步進電機驅動器調速方法
隨著電力電子技術的飛速發(fā)展,變頻調速的性能指標可以完全達到甚至超過直流電動機調速系統(tǒng)。步進電動機驅動器通過調節(jié)輸入驅動器的脈沖頻率和驅動器的細分參數(shù)來調節(jié)步進電動機的速度。實際上,它是控制單位時間內步進電機的步數(shù)。步進電機驅動器的調速方法主要包括六個:改變極對數(shù)調速、變頻調速、換向器電機調速、串級調速、定子調壓調速和電磁轉差離合器調速。
(一)改變極對數(shù)調速
優(yōu)點:①無附加滑差,效率高; ②控制電路簡單,維修方便,價格低廉; ③采用定子調壓或電磁滑差離合器,可以實現(xiàn)平穩(wěn)的調速,效率更高。 缺點:逐步調速無法實現(xiàn)無級,平穩(wěn)的調速。 由于電機結構和制造工藝的限制,通常只能實現(xiàn)2至3極對的步進調速,并且調速范圍非常有限。
(二)變頻調速
優(yōu)點:①無附加滑差,效率高,調速范圍廣; ②在低負載下運行時間長或頻繁啟停的場合,可以達到省電,保護電動機的目的。缺點:技術較為復雜,價格較高。
(三)換向器電機調速
優(yōu)點:①交流同步電動機結構簡單,直流電動機調速性能好;②低速使用電源電壓,高速換向采用步進電機的反電動勢進行自然換相,運行可靠; ③無附加滑差損失,效率高,適用于高速大容量同步電動機的啟動和調速。缺點:過載能力低,無法充分利用原始電動機的能力。
(四)串級調速
優(yōu)點:①調速過程中產(chǎn)生的滑差能量可用于反饋。 高效率; ②設備的容量與速度調節(jié)范圍成正比,適用于70%至95%的速度調節(jié)。 缺點:功率因數(shù)低,諧波干擾,正常運行時無制動扭矩,適合單象限運行中的負載。
(五)定子調壓調速
優(yōu)點:①電路簡單,裝置尺寸小,價格便宜; ②使用維護方便。 缺點:①在調速過程中增加滑差損耗,這種損耗會導致轉子發(fā)熱,效率降低; ②調速范圍比較小; ③要求使用高轉距電機,如特殊設計的轉矩電機,因此特性較柔和,一般適用于55kW以下的異步電機。
(六)電磁轉差離合器調速
優(yōu)點:①結構簡單,控制裝置容量小,價格相對便宜; ②運行可靠,維修方便; ③無諧波干擾。 缺點:①速度損失大,因為電磁滑動離合器本身具有較大的滑動,所以輸出軸的最大速度僅為電動機同步速度的80%至90%; ②在調速過程中,滑差功率全部轉化為熱量損失,效率低下。
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