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      步進驅動器與電機接線心得

      來源:深圳市鳴雷智能控制有限公司    添加時間:2020-11-03 18:23:20
      有好多用戶在使用兩相步進電機時發現步進電機的轉矩小,或達不到額定標稱的轉矩值,只好加大步進電機的尺寸和標稱電流,以滿足動力要求。其實有的時候并不是電機的問題,而是在步進電機選擇或驅動器工作電流的設定上有不妥之處,沒有發揮出步進電機的最大效率。
      首先,從驅動器方面考慮,目前大多數兩相步進電機的驅動器是采用全橋輸出(雙極驅動)的四線接法,如果兩相步進電機也是四線的,驅動器按照電機的標稱電流設定,應該說是正確的,而且效率最高,輸出轉矩能夠達到最大值。目前,新生產的步進電機大多是這種形式的。而有的用戶大多是買的不是我們配套的步進電機,多是兩相六線制的(四組兩對串聯線圈,每對有中心抽頭),還有少量八線制的(四組兩對獨立線圈)。是兩相六線制步進電機有兩種接法,第一種是舍棄中心抽頭接兩端,實際就是將每組的兩個相線圈串聯起來使用,電機堵轉矩大和效率高些,但是高速性能差。第二種是接中心抽頭和一端,這種接法電機高速性能好些,但是每相有一組線圈空閑,堵轉矩小和效率低些。而有的是采用第一種接線方法。這就出現一個問題,兩相驅動器的電流到底應該設置多大正確,一般還都是按電機標稱電流值來設定,這就出現了前面提到的電機效率問題。
      一般步進電機標注的電流是相電流(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電機采用第一種接法,相當于將兩組線圈串聯起來,那么其每相電阻加大,額定工作電流減小,即使驅動器設置成標稱電流也達不到各相的額定輸出值。所以在選用驅動器和步進電機時出現電流匹配問題。按照我想的正確的方法是應將驅動器的輸出電流設定為步進電機額定相電流的0.7倍(也不是通常認為串聯起來的電流減半)。舉例,比如一個帶中心抽頭的兩相步進電機,標稱電流是3A,驅動器電流應該設定為3*0.7=2.1A。所以就出現你盡管選了3A的步進電機,實際上它的功率相當于兩相四線制的2.1A步進電機。
      再說說八線制的步進電機接法,也有兩種,第一種是將每兩組線圈串聯使用,根據我所考慮的這樣驅動器的電流也是設定為電機相電流的0.7倍,這種接法電機發熱量小,但是高轉速性能差些。第二種接法是將每兩組線圈并聯使用,驅動器的電流設定為電機相電流的1.4倍,其優點是高轉速性能好些,但是電機發熱量大,但是步進電機有點溫度是正常的,只要低于電機的消磁溫度就行,一般電機的消磁溫度在100度左右。你要是選用的驅動器是半橋輸出那只能接兩相六線制電機,驅動器的電流和電機標稱電流是一致的。不過這種驅動器的缺點是效率低。對于六線和八線步進電機相線圈采用并聯工作,可以發揮出最大的輸出轉矩和表現出很好的動力性能,六線電機是無法接成并聯形式的,實際已經在內部串聯起來了,串聯的公共端是中心抽頭。只有八線電機的相線圈是可以并聯使用的。如果我們把電機并聯使用時相電流應該是是原來的1.4倍,高速運轉性能大大提高,轉矩也提高不少,更好的發揮出步進電極的工作效率。
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