什么是步進電機驅(qū)動器?步進電機驅(qū)動器如何調(diào)速?
在這篇文章中,小編將對步進電機驅(qū)動器和步進電機驅(qū)動器的調(diào)速方法的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進對驅(qū)動器的了解程度,和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。
一、什么是步進電機驅(qū)動器
步進電機驅(qū)動器是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號,它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”),它的旋轉(zhuǎn)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(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達(dá)到調(diào)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(qū)動電源(步進電機驅(qū)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(dá)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(zhuǎn)速和加速度,從而達(dá)到調(diào)速的目的。
二、步進電機驅(qū)動器調(diào)速方法
隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,變頻調(diào)速的性能指標(biāo)可以完全達(dá)到甚至超過直流電動機調(diào)速系統(tǒng)。步進電動機驅(qū)動器通過調(diào)節(jié)輸入驅(qū)動器的脈沖頻率和驅(qū)動器的細(xì)分參數(shù)來調(diào)節(jié)步進電動機的速度。實際上,它是控制單位時間內(nèi)步進電機的步數(shù)。步進電機驅(qū)動器的調(diào)速方法主要包括六個:改變極對數(shù)調(diào)速、變頻調(diào)速、換向器電機調(diào)速、串級調(diào)速、定子調(diào)壓調(diào)速和電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速。
(一)改變極對數(shù)調(diào)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(diào)壓或電磁滑差離合器,可以實現(xiàn)平穩(wěn)的調(diào)速,效率更高。 缺點:逐步調(diào)速無法實現(xiàn)無級,平穩(wěn)的調(diào)速。 由于電機結(jié)構(gòu)和制造工藝的限制,通常只能實現(xiàn)2至3極對的步進調(diào)速,并且調(diào)速范圍非常有限。
(二)變頻調(diào)速
優(yōu)點:①無附加滑差,效率高,調(diào)速范圍廣; ②在低負(fù)載下運行時間長或頻繁啟停的場合,可以達(dá)到省電,保護電動機的目的。缺點:技術(shù)較為復(fù)雜,價格較高。
(三)換向器電機調(diào)速
優(yōu)點:①交流同步電動機結(jié)構(gòu)簡單,直流電動機調(diào)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(diào)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(diào)速
優(yōu)點:①調(diào)速過程中產(chǎn)生的滑差能量可用于反饋。 高效率; ②設(shè)備的容量與速度調(diào)節(jié)范圍成正比,適用于70%至95%的速度調(diào)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(fù)載。
(五)定子調(diào)壓調(diào)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(diào)速過程中增加滑差損耗,這種損耗會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)熱,效率降低; ②調(diào)速范圍比較小; ③要求使用高轉(zhuǎn)距電機,如特殊設(shè)計的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)差離合器調(diào)速
優(yōu)點:①結(jié)構(gòu)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(diào)速過程中,滑差功率全部轉(zhuǎn)化為熱量損失,效率低下。
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