什么是步进电机的细分控制?
现说明如下:步进电机的细分控制是由驱动器精确控制步进电机的相电流来实现的,对于步进电机系统,主要采用二相混合式步进电机及相应的细分驱动器。但在国内,广大用户对“细分”还不是特别了解,有的只是认为,细分是为了提高精度,其实不然,细分主要是改善电机的运行性能。
以二相电机为例,假如电机的额定相电流为3A,如果使用常规驱动器(如常用的恒流斩波方式)驱动该电机,电机每运行一步,其绕组内的 电流将从0突变为3A或从3A突变到0,相电流的巨大变化,必然会引起电机运行的振动和噪音。如果使用细分驱动器,在10细分的状态下驱动该电机,电机每运行一微步,其绕组内的电流变化只有0.3A而不是3A,且电流是以正弦曲线规律变化,这样就大大的改善了电机的振动和噪音,因此,在性能上的优点才是细分的真正优点。
步进电机和驱动器的选择方法:判断需多大力矩:静扭矩是选择步进电机的主要参数之一。负载大时,需采用大力矩电机。力矩指标大时,电机外形也大。判断电机运转速度:转速要求高时,应选相电流较大、电感较小的电机,以增加功率输入。且在选择驱动器时采用较高供电电压。选择电机的安装规格:如57、86、110等,主要与力矩要求有关。确定定位精度和振动方面的要求情况:判断是否需细分,需多少细分。根据电机的电流、细分和供电电压选择驱动器。
目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。它的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得微型步电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对微型步电动机施加陡度很大的冲击电压,使微型步电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在微型步电动机运行电压上,会有对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使微型步电动机在非正弦电压、电流下运行,拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,噪音小110两相混合式步进电机,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比),高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,较为显著的是转子铜(铝)耗,因为微型步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗,除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗,这些损耗都会使微型步电动机额外发热,效率降低,输出功率减小。