驱动器所要求的要点介绍
静音、低振动
对于电机工作时的噪声和振动而言,驱动波形的优化非常重要。这就需要根据各领域的用途,选择适合各种电机磁路的激励驱动技术。比如无刷直流电机驱动器的合适激励模式(120度、150度、正弦波)、风扇电机驱动器的软启动技术、步进电机驱动器的电流衰减方式(Decay技术)等。
控制、便利性
通过FLL(速度控制)和PLL(相位控制)实现的电机数字旋转控制技术,以及执行器要求的高精度定位控制技术等驱动控制算法,对于高的性能电机应用系统的开发而言是不可或缺的。要求实现设计人员可轻松利用的驱动控制算法,比如通过将已进行硬逻辑处理的控制算法应用在驱动器IC上。另外,驱动器IC间的兼容性可提高便利性。当在开发过程中规格发生变化时,可在不更改电机驱动控制电路板模式的情况下进行替换,这对于提高便利性而言也非常重要。
驱动器的高低压功率驱动方式介绍
高低压功率驱动接口。高低压驱动的设计思想是,不论电机 高低压功率驱动接口图6工作频率如何,均利用高电压UH供电来提高导通相绕组的电流前沿,而在前沿过后,用低电压UL来维持绕组的电流。这一作用同样改善了驱动器的高频性能,而且不必再串联电阻Rs,消除了附加损耗。高低压驱动功率接口也有两个输入控制信号Uh和Ul,它们应保持同步,且前沿在同一时刻跳变,高压管VTH的导通时间tl不能太大,也不能太小,太大时,电机电流过载;太小时,动态性能改善不明显。一般可取1~3ms。(当这个数值与电机的电气时间常数相当时比较合适)。
驱动器原理
1.恒流驱动
恒流控制的基本思想是通过控制主电路中MOSFET的导通时间,即调节MOSFET触发信号的脉冲宽度,来达到控制输出驱动电压进而控制电机绕组电流的目的。
2.单极性驱动
单极性 (unipolar) 和双极性 (bipolar) 是步进电机常采用的两种驱动架构。单极性驱动电路使用四颗晶体管来驱动步进电机的两组相位,电机结构则如图1所示包含两组带有中间抽头的线圈,整个电机共有六条线与外界连接。这类电机有时又称为四相电机,但这种称呼容易令人混淆又不正确,因为它其实只有两个相位,准确的说法应是双相位六线式步进电机。六线式步进电机虽又称为单极性步进电机,实际上却能同时使用单极性或双极性驱动电路。
3.双极性驱动
双极性步进电机的驱动电路则如图2所示,它会使用八颗晶体管来驱动两组相位。双极性驱动电路可以同时驱动四线式或六线式步进电机,虽然四线式电机只能使用双极性驱动电路,它却能大幅降低量产型应用的成本。双极性步进电机驱动电路的晶体管数目是单极性驱动电路的两倍,其中四颗下端晶体管通常是由微控制器直接驱动,上端晶体管则需要成本较高的上端驱动电路。双极性驱动电路的晶体管只需承受电机电压,所以它不像单极性驱动电路一样需要箝位电路。
4.微步驱动
微步驱动技术是一种电流波形控制技术。其基本思想是控制每相绕组电流的波形,使其阶梯上升或下降,即在0和较大值之间给出多个稳定的中间状态,定子磁场的旋转过程中也就有了多个稳定的中间状态,对应于电机转子旋转的步数增多、步距角减小。采用细分驱动技术可以大大提高步进电机的步矩分辨率,减小转矩波动,避免低频共振及降低运行噪声 。
以上信息由专业从事步进驱动器公司的坦途自动化于2025/1/16 13:00:54发布
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