电机图片大佬以浅入深探索步进电机效率之谜究竟如何使其发挥最大效能
导语:在使用两相步进电机时,许多人发现其转矩不足以达到标称值,于是选择增大电机尺寸和电流来满足动力需求。然而,这种情况往往并非电机本身的问题,而是与步进电机的选择或驱动器工作电流设置有关,导致未能发挥出最佳效率。
首先,从驱动器角度考虑,大多数两相步进电机采用全桥输出四线接法,如果两相步进电机也是四线制,其标称电流设定是正确且高效的,可以输出最大转矩。
早期生产的步进电机主要有两相六线制和八线制,其中六线制有两种接法:一种是串联中心抽头,每组两个相对串联,可以提供更大的堵转矩和较高效率,但高速性能不佳;另一种是连接中心抽头和一端,每相有一组空闲,可提供更好的高速性能但堵转矩小、效率低。目前主流的是第一种接法。
对于六线制二极性合成(H-bridge)驱动器,如TB6560或A3977等集成型芯片,它们通常按照每个模块额定工作于1.5倍到2倍的额定当前进行设计,因此如果你使用了这样的驱动器,最好选用相同功率级别的四线二极性合成(H-bridge)步进电机,即每个模块能够承受1.5倍到2倍额定的当前。此外,你也可以通过调整驱动器输出当前来优化系统性能,使其更加符合实际应用中的需要。
对于半桥输出型如SLA7062M或SLA7026等驱动芯片,它们只能与特定的六线二极性合成(H-bridge)同步运行,并且它们通常比全桥类型具有更低的功耗,但是在同样的功率级别下,他们可能会产生更多热量。在某些情况下,这可能不是一个问题,因为在某些应用中,有能力维持适当温度以保持稳定性的设备可用于过载操作。但在其他情况下,这可能是一个重要的问题,因为它限制了系统能够处理负载的大小,以及它如何应对长时间运行的情况下的温升问题。
此外,对于那些希望通过将他们现有的单独供给直流输入变频控制方案升级为直接从变频控制源供给直流输入而无需修改任何物理结构或者重新编程软件的人来说,将变频控制源直接连接到正反馈环路中的参考输入位置可以实现这一目标。这将允许用户利用带有内置变频功能、高精度速度计以及完全支持直通模式配置功能的大型伺服驅動系統,以获得更好的响应时间、灵敏度及准确性,并且不会影响现有的机械结构。