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步进电机的恒电流驱动

2016.03.25 14:26 评论:0

恒电流斩波器的原理如下图所示,额定电流或设置的驱动电流值为I0时,加电压在绕圈上,若超过所设定的电流值I0,则把所加的电压V关断,使电流减少,若低于所设定的电流值I0,则把所加电压V打开,使电流再增加至所设定的电流值I0……如此反复,使I0为恒定电流。左图中,V以及I表示1相关断的电压、电流,1相电压加到t1秒时间区间。

恒电流斩波器驱动

如果步进电机低速转动时,不用恒电流斩波器驱动,当流过电机线圈的电流超过额定电流时,电机会产生很高的温升,有可能会烧毁。在高速运行时,1相绕组电压所加的时间若在左图的t0以下,使电源不能保证提供设定的电流I0值,此时变成恒压驱动。即在高速运行中,有斩波才能变成恒电流驱动。

电流测量值与设定电流I0相对应的基准电压Vr用差动放大器比较,使其达到设定的电流值,施加到电机的电压斩波器的控制端。此处,恒电流斩波电路使用恒电压电路。同一步进电机的恒电压与恒电流脉冲频率-转矩特性曲线比较如下图所示。

利用恒电压与恒电流驱动的步进电机转矩特性比较

两者在同一额定电流约10pps以内时,具有相同的转矩,但低速时恒电流斩波驱动器产生转矩较大。稳态电流值两者虽然相同,但由于恒电流斩波驱动器其电流上升快,所以其值略高于平均电流值,使用上需要注意上述问题。