什么是双极步进电机?
一个步进电机是A.无刷直流电机它把一个完整的旋转分为几个相等的步骤。然后可以指示电机的位置,以在这些步骤之一移动和保持,而没有任何用于反馈的位置传感器(一个开环控制器)。双极步进电机是步进电机的一种每相单个绕组,无中心龙头(与单极步进电机不同)。
的直流电流在一个绕组需要被逆转,以逆转磁极和允许电机的功能。由于双极步进电机没有中心抽头,驱动电路必须更加复杂。通常使用h型桥结构。
步进电机有三种基本配置:
- 通用步进电机-通用步进电机可以连接为双极或单极步进电机。
- 单极步进电机单极步进电机可用作单极或双极步进电机。
- 双极步进电机-双极步进电机只能作为双极电机使用。
双极步进基础知识万博世界杯狂欢
一个双极步进电机每个定子阶段有一个绕组。两相双极步进电机将有4个引线。在双极步进器中,我们没有像单极步进电机中的常见领先。
因此,没有自然的逆转当前的方向通过绕组。
双极步进电机布线简单,操作简单。为了驱动双极步进器,我们需要一个驱动器集成电路内部有H桥电路。
这是因为,要颠倒定子极的极性,电流需要颠倒。这只能通过H桥来实现。
使用H桥IC有另外其他两个原因
- 步进电机产生的电流相当大。微控制器引脚最多只能提供15毫安。步进器需要的电流大约是这个值的十倍。外部驱动集成电路能够处理如此高的电流。
- 另一个使用H桥的原因是定子线圈只是一个电感器。当线圈电流改变方向时,产生一个尖峰。一个普通的微控制器引脚无法忍受如此高的峰值而不损害自己。因此,为了保护微控制器引脚,H桥是必要的。
在大多数双极步进接口项目中最常用的H桥集成电路是L293D。
连接到微控制器
需要4个微控制器引脚来控制电机。我们需要为L293D提供一个5 V的电源以及电压电机需要运行。由于我们将使用IC的驱动程序,因此我们将为它们两者断言启用引脚。
双极电机驱动电路接口图
双极电机电路图如下所示:
我们可以使用三种不同的方式驾驶双极步进电机:
- 同一时刻只有一个相绕组通电。也就是说,AB或CD是通电的。当然,线圈将以这样一种方式通电,我们得到正确的极性。但是只有一个阶段是有能量的。这种类型的步进将给予较少的持有扭矩,因为只有一个相位是通电的。
- 在这种方法中,两个相同时被激活。转子会在两根杆子之间自动对齐。这种安排将给予更高的持有扭矩比以前的方法。
- 第三种方法用于半步进。该方法通常用于改善踩踏角度。这里,在步骤1中,仅在步骤2中,然后在步骤2中,在步骤2中,然后再次,然后再次,仅一个相位,并且序列继续。
双极步进驱动器
许多公司已经开始组装他们自己的双极步进驱动器。必须注意将步进电机正确地连接到驱动器上。
此外,驱动器必须能够为步进提供足够的电流。微控制器必须只向驱动器提供步进和方向信号。
这种方法将只占用两个微控制器引脚,有助于需要大量微控制器引脚来完成其他功能的项目。
单极步进器vs双极步进器
单极性步进器和双极性步进器在工程中都有广泛的应用。然而,从应用的角度来看,它们各有优缺点。
单极电机的优点是我们不需要使用复杂的H桥电路来控制步进电机。
只有一个像uln2003a这样的简单驱动程序将令人满意地完成任务。但是,单极电机有一个缺点。它们产生的扭矩相当少。这是因为电流仅通过绕组的一半流动。因此,它们用于低扭矩应用。
另一方面,双相步进电机布线有点复杂,因为我们必须使用电流反向H桥驱动器IC像一个L293D。
但是,优点是电流将流过完整的线圈。与单极电机相比,电动机产生的扭矩更大。