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電機驅(qū)動器細分的工作原因以及對電機性能的影響(LHL)
2024年11月23日
  1. 基本概念

    • 電機驅(qū)動器細分是一種控制技術(shù),主要應(yīng)用于步進電機驅(qū)動器。細分是指將電機的一個步距角(電機轉(zhuǎn)子每一步旋轉(zhuǎn)的角度)細分成更小的單位來進行控制。例如,一個步進電機的步距角為 1.8°,如果驅(qū)動器設(shè)置為 2 細分,那么電機的實際步距角就變?yōu)?1.8°÷2 = 0.9°;如果設(shè)置為 4 細分,實際步距角則為 1.8°÷4 = 0.45°。通過這種方式,可以使電機的運動更加平滑,定位精度更高。

  2. 工作原理

    • 從驅(qū)動器的內(nèi)部電路來看,細分是通過控制電機繞組中的電流來實現(xiàn)的。以兩相步進電機為例,正常情況下,電機的繞組是按照整步距的方式通電,使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一個步距角。在細分模式下,驅(qū)動器會根據(jù)細分設(shè)置,將原本一次性施加的電流按照一定的比例和時間順序分步施加到電機繞組上。比如在 2 細分時,原本一步完成的電流變化過程會被分成兩步來完成,這樣就使得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度也被細分,從而達到更小的步距角。

  3. 對電機性能的影響

    • 精度方面:細分能夠顯著提高電機的定位精度。在一些需要精確位置控制的應(yīng)用中,如 3D 打印設(shè)備、精密儀器的移動平臺等,通過增加細分倍數(shù),可以使電機更精準地到達目標位置。例如,在 3D 打印噴頭的移動控制中,更高的細分設(shè)置可以使噴頭在打印復(fù)雜模型時,能夠更準確地定位在每個打印點上,從而提高打印質(zhì)量。

    • 運行平滑度方面:細分可以讓電機的運行更加平滑。沒有細分或者細分倍數(shù)較低時,電機的轉(zhuǎn)動可能會出現(xiàn)明顯的跳動感,尤其是在低速運行時。這是因為步距角較大,電機每一步的動作比較明顯。而采用細分技術(shù)后,步距角變小,電機的轉(zhuǎn)動更加連續(xù),減少了振動和噪聲。例如,在激光切割設(shè)備中,平滑的電機運動可以確保激光頭的穩(wěn)定移動,提高切割精度和質(zhì)量。

    • 扭矩方面:一般來說,細分倍數(shù)越高,電機在每一步所產(chǎn)生的扭矩相對越小。這是因為隨著細分,電流的分步施加使得每個細分步的驅(qū)動力量變小。在實際應(yīng)用中,需要根據(jù)負載的要求來合理設(shè)置細分倍數(shù)。如果細分倍數(shù)過高,而負載又需要較大的扭矩來驅(qū)動,電機可能會出現(xiàn)失步現(xiàn)象,無法正常運行。例如,在驅(qū)動較重的機械臂時,如果細分倍數(shù)設(shè)置不合理,電機可能無法提供足夠的扭矩來帶動機械臂運動。


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