Ein Schrittmotor ist ein Steuermotor, der elektrische Impulssignale in mechanische Winkelverschiebung umwandelt. Er wird häufig als Aktuator in digitalen Steuerungssystemen eingesetzt. Wenn der Schritttreiber ein Impulssignal empfängt, treibt er den Schrittmotor an, um einen festen Winkel in die eingestellte Richtung zu drehen (dieser Winkel wird Schrittwinkel genannt).

Der Schrittmotor kann zum Betrieb nicht direkt an die Industriefrequenz-Wechsel- oder Gleichstromversorgung angeschlossen werden, sondern muss einen speziellen Treiber verwenden, der aus einer Impulserzeugungssteuereinheit, einer Leistungsantriebseinheit, einer Schutzeinheit usw. besteht. Es gibt viele Möglichkeiten, den Fahrer zu fahren. Hier eine kurze Einführung:

1.Konstantspannungsantrieb

Einzelspannungsantrieb bedeutet, dass während des Betriebs der Motorwicklung nur eine Spannungsrichtung zur Stromversorgung der Wicklung verwendet wird und mehrere Wicklungen abwechselnd Spannung liefern. Diese Methode gehört zu den älteren Fahrmethoden und wird heute nur noch selten eingesetzt.Vorteile: einfache Schaltung, geringe Anzahl an Bauteilen, unkomplizierte Steuerung, leichte Implementierung.

 

Nachteile: Für die Schaltverarbeitung muss ein Transistor mit ausreichend Strom vorhanden sein, der Schrittmotor arbeitet mit relativ geringer Drehzahl, der Motor vibriert relativ stark und erzeugt große Wärme. 

2. Hoch- und Niederspannungsantrieb

Aufgrund der vielen Nachteile des Konstantspannungsantriebs oben erwähnt, mit der Weiterentwicklung der Technologie wurden neue Hoch- und Niederspannungsantriebe entwickelt, um einige der Nachteile des Konstantspannungsantriebs zu verbessern.Das Prinzip des Hoch- und Niederspannungsantriebs besteht darin, Hochspannungssteuerung zu verwenden, wenn der Motor in den vollen Schritt bewegt, Niederspannungssteuerung, wenn er sich in den Halbschritt bewegt, und Niederspannungssteuerung, wenn er anhält.

Vorteile: Die Hoch- und Niederspannungssteuerung verbessert Vibrationen und Geräusche bis zu einem gewissen Grad. Erstmals wird das Konzept der unterteilten Steuerung von Schrittmotoren vorgeschlagen. Gleichzeitig wird auch ein Arbeitsmodus vorgeschlagen, bei dem der Strom im Stoppzustand halbiert wird vorgeschlagen.

Nachteile: Die Schaltung ist für den Konstantspannungsantrieb relativ komplex und die Anforderungen an die Hochfrequenzeigenschaften des Transistors sind erhöht. Der Motor vibriert bei niedrigen Drehzahlen immer noch relativ laut und erzeugt relativ viel Wärme. Dieser Antriebsmodus wird grundsätzlich nicht verwendet Jetzt.

3. Selbsterregter Konstantstrom-Chopper-Antrieb

Das Funktionsprinzip des selbsterregten Konstantstrom-Chopper-Antriebs besteht darin, den Strom über Hardware abzuschalten, wenn der Strom einen bestimmten eingestellten Wert erreicht, und dann eine andere Wicklung mit Strom zu versorgen. Wenn der von der anderen Wicklung gespeiste Strom einen bestimmten festen Strom erreicht, kann er durch Hardware abgeschaltet werden, und dies wird wiederholt, um den Betrieb des Motors zu fördern.

Vorteile: Der Lärm wird stark reduziert, die Drehzahl wird bis zu einem gewissen Grad erhöht und die Leistung wird bis zu einem gewissen Grad verbessert als bei den beiden vorherigen.

Nachteile: Die Anforderungen an das Schaltungsdesign sind relativ hoch, die Anforderungen an die Entstörung der Schaltung sind relativ hoch, es kann leicht zu Hochfrequenzen kommen und die Antriebskomponenten durchbrennen, und die Anforderungen an die Komponentenleistung sind relativ hoch.

4. Aktueller Vergleich Häckslerantrieb(Die wichtigsten derzeit auf dem Markt verwendeten Technologien)

Der Stromvergleichs-Chopper-Antrieb wandelt den Stromwert der Schrittmotorwicklung in einen bestimmten Spannungsanteil um, vergleicht ihn mit dem voreingestellten Ausgangswert des D/A-Wandlers und steuert das Schalten des Leistungstransistors durch Vergleich der Ergebnisse, wodurch das erreicht wird Zweck der Steuerung des Phasenstroms der Wicklung.

Vorteile: Es ermöglicht der Bewegungssteuerung, die Eigenschaften von Sinuswellen zu simulieren, was die Leistung erheblich verbessert. Die Bewegungsgeschwindigkeit und das Rauschen sind relativ gering und es können relativ hohe Unterteilungen verwendet werden. 

Nachteile: Die Schaltung ist relativ komplex, was es schwierig macht, die Störungen in der Schaltung zu kontrollieren und theoretische Anforderungen zu erfüllen. Es ist anfällig für Jitter. Bei der Regelung der Spitzen und Täler der Sinuswelle kann es leicht zu hochfrequenten Störungen kommen, die durch die hohe Frequenz zu einer Erwärmung oder Alterung der Antriebskomponenten führen können. Dies ist auch der Hauptgrund dafür, dass viele Antriebe bei einer Nutzungsdauer von über einem Jahr häufig mit einem Rotlichtschutz ausgestattet sind.

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