步进电机的恒电压驱动

一、使用外加电阻的驱动:

步进电机的绕组使用粗导线时,线圈电阻Rw值很小,如下图所示。在各相线圈中,串联外部电阻R,为的是限制绕组流过的电流小于额定电流I。限制绕组流过电流的方法,可采用降低电源电压和串联外部电阻R的两种方法。

附加外部电阻的恒电压驱动

假设步进电机的线圈电感为L,绕组电阻为Rw电气时间常数为τ,外加电阻R时,电气时间常数公式如下:

电气时间常数公式

外加电阻使时间常数τ变小,电流上升比较快,从而使步进电机的驱动脉冲频率变快,上图所示为无外部电阻与带外部电阻R的电流上升曲线的比较,t1时刻,没有电阻R时,电流只上升到I1,有电阻R时,电流上升到I2,使高速时的转矩得到很大的改善;缺点是铜耗增大。近几年都使用恒电流斩波驱动,恒压方式已不常用。

二、无外加电阻的驱动:

步进电机只有运行在低速下,才不需要外加电阻,线圈直接用电源电压外加功率半导体作恒电压驱动,此时步进电机的绕圈导线半径较细,匝数较多,电阻值较大。此方法多用于小电流驱动方式。

三、电压驱动

驱动步进电机时使用外加电压,例如下图所示的方式,当驱动电压为24V时,达到位置后停止转动,将其电压切换为5v,则总损耗功率下降。这便是二电压控制方式。也可以根据负载的种类,为保持定位的精度,稍加一定的电流。另一种方法是,在低速时用低的电压驱动,而高速时,即在一定速度以上就切换到高电压驱动的方法。

利用二电压驱动与位置定位

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