步进电机的激磁方式-深入探讨

深入探讨

全步进驱动

两相单极式步进电机以基本步距角步进称为全步进驱动。激磁方式有两种:1相激磁方式和2相激磁方式。

步进电机的激磁方式

1相激磁方式

1相激磁方式按1相激磁驱动顺序来激磁。与2相激磁方式比较,1相激磁方式具有以下特点:

  • 输入电流为2相的1/2
  • 转矩减少1/√2
  • 效率更高
  • 阻尼(衰减)稳定时间较长
  • 易产生共振,发生失步现象

由于易产生共振,因此1相激磁方式只能使用在特定的速度范围内。除特殊用途外一般不使用。

2相激磁方式

相对于1相激磁方式,2相激磁方式具有以下优点:

  • 转子步进时的阻尼好
  • 输入范围宽时仍可安全运行
  • 步进精度高

通常以全步进驱动,以2相激磁方式激磁。

半步距驱动(1-2相激磁方式)

两相单极式步进电机半步距驱动称为1-2相激磁方式。此为一相激磁与两相激磁交互通电驱动。

1-2相激磁方式的特点如下:

  • 步距角为基本步距角的1/2
  • 输入脉冲频率需要2倍
  • 转动角变小,转动变圆滑
  • 常用于改善步进电机的振动
  • 位置精度控制分辨率高
  • 精度不佳
  • 平均输入功率为1.5P(1相激磁为P,2相激磁为2P)
  • 转矩变成70%左右

速度-转矩特性

1-2相激磁与2相激磁的频率-转矩特性比较如下图所示:

根据比较发现,在130rpm~550rpm区间,1-2相激磁比2相激磁的转矩只不过低10%左右。

暂态特性

2相激磁时比1相激磁时稳定时间变小。

应用

1-2相激磁方式常用于改善步进电机的振动。对于位置精度控制,1-2相的分辨率是2相的2倍,但其精度不佳,使用时要特别注意。

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