6ES7314-5AE00-0AB0步進電機是一種將電脈沖信號轉換為角位移的執行機構。其主要優點是有較高的定位精度,無位置累積誤差;*的開環運行機制,與閉環控制系統相比降低了系統成本,提高了可靠性,在數控領域得到了廣泛的應用。但是,步進電機在低速運行時的振動、噪聲大,在步進電機的自然振蕩頻率附近運行時易產生共振,且輸出轉矩隨著步進電機的轉速升高而下降,這些缺點限制了步進電機的應用范圍。步進電機的性能在很大程度上取決于所用的驅動器,改善驅動器的性能,可以顯著地提高步進電機的性能,因此研制高性能的步進電機驅動器是一項普遍關注的課題。
1 步進電機驅動控制系統概述
通常情況下,步進電機驅動系統由3部分構成:
①6ES7314-5AE00-0AB0控制電路。用于產生脈沖,控制電機的速度和轉向。
②驅動電路。即本文的研究內容,由圖1所示的脈沖信號分配和功率驅動電路組成。根據控制器輸入的脈沖和方向信號,為步進電機各繞組提供正確的通電順序,以及電機需要的高電壓、大電流;同時提供各種保護措施,比如過流、過熱等。
③步進電機。控制信號經驅動器放大后驅動步進電機,帶動負載。
2 6ES7314-5AE00-0AB0步進電機驅動方法的比較
2.1 恒電壓驅動方式
2.1.1 單電壓驅動
6ES7314-5AE00-0AB0單電壓驅動是指在電機繞組工作過程中,只用一個方向電壓對繞組供電。如圖2所示,L為電機繞組,VCC為電源。當輸入信號In為高電平時,提供足夠大的基極電流使三極管T處于飽和狀態,若忽略其飽和壓降,則電源電壓全部作用在電機繞組上。當In為低電平時,三極管截止,繞組無電流通過。
為使6ES7314-5AE00-0AB0通電時繞組電流迅速達到預設電流,串入電阻Rc;為防止關斷T時繞組電流變化率太大,而產生很大的反電勢將T擊穿,在繞組的兩端并聯一個二極管D和電阻Rd,為繞組電流提供一個泄放回路,也稱“續流回路”。
單電壓功率驅動電路的優點是電路結構簡單、元件少、成本低、可靠性高。但是由于串入電阻后,功耗加大,整個功率驅動電路的效率較低,僅適合于驅動小功率步進電機。
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