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兩相步進(jìn)電機(jī)接線方法和如何設(shè)定電流

作者: 時(shí)間:2016-12-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
在使用兩相步進(jìn)電機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩小,或達(dá)不到額定標(biāo)稱的轉(zhuǎn)矩值,只好加大步進(jìn)電機(jī)的尺寸和標(biāo)稱電流,以滿足動(dòng)力要求。其實(shí)有的時(shí)候并不是電機(jī)的問題,而是在步進(jìn)電機(jī)選擇或驅(qū)動(dòng)器工作電流的設(shè)定上有不妥之處,沒有發(fā)揮出步進(jìn)電機(jī)的最大效率。

首先,從驅(qū)動(dòng)器方面考慮,目前大多數(shù)兩相步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器是采用全橋輸出的四線接法,如果兩相步進(jìn)電機(jī)也是四線的,驅(qū)動(dòng)器按照電機(jī)的標(biāo)稱電流設(shè)定,應(yīng)該說是正確的,而且效率最高,輸出轉(zhuǎn)矩能夠達(dá)到最大值。目前,新生產(chǎn)的步進(jìn)電機(jī)大多是這種形式的。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201612/329829.htm

而目前網(wǎng)友大多是買的二手早期生產(chǎn)的步進(jìn)電機(jī),多是兩相六線制的(四組兩對(duì)串聯(lián)線圈,每對(duì)有中心抽頭),還有少量八線制的(四組兩對(duì)獨(dú)立線圈)。

是兩相六線制步進(jìn)電機(jī)有兩種接法,第一種是舍棄中心抽頭接兩端,實(shí)際就是將每組的兩個(gè)相線圈串聯(lián)起來使用,電機(jī)堵轉(zhuǎn)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(jī)高速性能好些,但是每相有一組線圈空閑,堵轉(zhuǎn)矩小和效率低些。目前網(wǎng)友大多是采用第一種接線方法。這就出現(xiàn)一個(gè)問題,兩相驅(qū)動(dòng)器的電流到底應(yīng)該設(shè)置多大正確,一般還都是按電機(jī)標(biāo)稱電流值來設(shè)定,這就出現(xiàn)了前面提到的電機(jī)效率問題。

一般步進(jìn)電機(jī)標(biāo)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(jìn)電機(jī)采用第一種接法,相當(dāng)于將兩組線圈串聯(lián)起來,那么其每相電阻加大,額定工作電流減小,即使驅(qū)動(dòng)器設(shè)置成標(biāo)稱電流也達(dá)不到各相的額定輸出值。所以在選用驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)時(shí)出現(xiàn)電流匹配問題。正確的方法是應(yīng)將驅(qū)動(dòng)器的輸出電流設(shè)定為步進(jìn)電機(jī)額定相電流的0.7倍(也不是通常認(rèn)為串聯(lián)起來的電流減半)。舉例,比如一個(gè)帶中心抽頭的兩相步進(jìn)電機(jī),標(biāo)稱電流是3A,驅(qū)動(dòng)器電流應(yīng)該設(shè)定為3*0.7=2.1A。所以就出現(xiàn)你盡管選了3A的步進(jìn)電機(jī),實(shí)際上它的功率相當(dāng)于兩相四線制的2.1A步進(jìn)電機(jī)。

再談?wù)劙司€制的步進(jìn)電機(jī)接法,也有兩種,第一種是將每?jī)山M線圈串聯(lián)使用,這樣驅(qū)動(dòng)器的電流也是設(shè)定為電機(jī)相電流的0.7倍,這種接法電機(jī)發(fā)熱量小,但是高轉(zhuǎn)速性能差些。第二種接法是將每?jī)山M線圈并聯(lián)使用,驅(qū)動(dòng)器的電流設(shè)定為電機(jī)相電流的1.4倍,其優(yōu)點(diǎn)是高轉(zhuǎn)速性能好些,但是電機(jī)發(fā)熱量大,但是步進(jìn)電機(jī)有點(diǎn)溫度是正常的,只要低于電機(jī)的消磁溫度就行,一般步進(jìn)電機(jī)的消磁溫度在105度左右。

所以在你有了輸出電流不可調(diào)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(指兩相全橋輸出驅(qū)動(dòng)器,如網(wǎng)友常用的TA8435,TB6560、A3977等驅(qū)動(dòng)芯片)后,如何選用步進(jìn)電機(jī)很重要,如果你的驅(qū)動(dòng)器是2A的,盡量選用兩相四線制2A的電機(jī)(如二手的日本東方電機(jī)大多是這種)如果你選用兩相六線制電機(jī),就要選標(biāo)稱相電流為2 / 0.7=2.9A(大約)的電機(jī)。這樣才能更好地發(fā)揮驅(qū)動(dòng)器的作用。

不過你要是選用的驅(qū)動(dòng)器是半橋輸出(如SLA7062M、SLA7026等驅(qū)動(dòng)芯片),那只能接兩相六線制電機(jī),驅(qū)動(dòng)器的電流和電機(jī)標(biāo)稱電流是一致的。不過這種驅(qū)動(dòng)器目前很少,效率低。

對(duì)于六線和八線步進(jìn)電機(jī)相線圈采用并聯(lián)工作,可以發(fā)揮出最大的輸出轉(zhuǎn)矩和表現(xiàn)出很好的動(dòng)力性能,六線電機(jī)是無法接成并聯(lián)形式的,實(shí)際已經(jīng)在內(nèi)部串聯(lián)起來了,串聯(lián)的公共端是中心抽頭。只有八線電機(jī)的相線圈是可以并聯(lián)使用的。

如果能將電機(jī)后蓋打開,看一下里邊的接線結(jié)構(gòu),是可以進(jìn)行改動(dòng)的,使六線電機(jī)變成八線電機(jī),這樣就可以并聯(lián)使用了,但不是所有的六線電機(jī)都能改制,只有從電機(jī)后面看到的連線接頭形式的可以改動(dòng),而有的電機(jī)是焊盤接頭,改制就需要高超的技術(shù)了。我已經(jīng)改制了幾個(gè)步進(jìn)電機(jī),即串聯(lián)也可以并聯(lián)使用,并聯(lián)使用時(shí)相電流是原來的1.4倍,高速運(yùn)轉(zhuǎn)性能大大提高,轉(zhuǎn)矩也提高不少。



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