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步進馬達的驅動器部
步進馬達的驅動器部

步進馬達的驅動方式分為定電流驅動與定電壓驅動兩種。
定電壓驅動方式因回路構造簡單,在高速領域時難以獲得較高的轉矩特性。
然而,定電流驅動方式則是現在廣為使用的驅動方式,在高速領域中能掌握優良的轉矩特性。本公司的步進馬達驅動器全部採用此種驅動方式。

定電流驅動方式的概要

步進馬達是將流過各線圈的電流按順序切換使其運轉的,但是轉速越快則此切換亦需加快,此時電流的上升無法追隨速度將導致轉矩下降。
因此,透過將比馬達額定電壓更高的直流電壓截波的方式,即使於高速時也可提供馬達額定電流。

以電流檢知電阻將流過馬達線圈的電流作為電壓取出,並將之與標準電壓作比較。檢知電阻的電壓若比標準電壓更低時(未達額定電流時),電晶體開關Tr2持續ON。若比標準電壓更高時(超過額定電流時),則將Tr2轉為OFF,使其可保持額定電流能流暢通過之電流控制。


定電流截波驅動·電壓與電流的關係
AC輸入與DC輸入特性上之差異

步進馬達透過驅動器施加直流電壓以驅動馬達。
本公司DC24V輸入產品是將DC24V直接施加於馬達,而AC100V、AC200V輸入產品則是將電壓整流成直流DC140V後施加於馬達。(部分產品除外)
馬達施加電壓的不同會造成高速領域時的轉矩特性之不同。這是因為流經馬達線圈的電流上升會隨施加電壓越高而越快,因此AC輸入製品於高速領域也可以流過額定電流。也就是說,AC輸入產品從低速領域到高速領域都具備優異的轉矩特性,可獲得較大的速度比。
由於AC輸入產品可對應機器多樣化的使用條件,因此建議優先選用。

微步級技術

在沒有機械式減速機構的情況下,可將5相步進馬達的基本步級角0.72˚再精細分割(最大250)。

特徵

步進馬達的特徵是依照由轉子與定子的凸極構造決定的每一步級角進行運轉/停止,因此能夠達到高精度且簡單的定位控制。反之,在依照步級角運轉時,轉子會產生速度變化,在特定運轉數下產生共振或者振動變大。

微步級驅動技術是藉由控制流入馬達線圈的電流以細分馬達的基本步級角,可實現超低速、低噪音運轉。

● 馬達的基本步級角(0.72˚/全步級)可以細分至1/1~1/250,經由微量移載實現順暢的運轉。
● 利用馬達之驅動電流的平滑性技術,抑制馬達的振動,實現降低噪音的運轉。

基本步級角最多250分割

微步級驅動的驅動器可對二個步級角設定開關設定各自獨立的步級角(16種,最多250分割),利用外部的步級角切換輸入信號操作,可由各自的開關切換所設定的步級角。

特性面

● 低振動

以微步級技術將步級角電氣細分化。使低速範圍的階段性運轉更加順暢,大幅地改善振動。
一般,為了減低振動都是採用調節板,但是馬達本身就是低振動設計,再採用微步級技術更能夠降低振動。
因為振動對策非常地簡便,最適合使用在必須避免振動的用途與設備。

● 降低噪音

微步級技術改善低速領域之振動音,實現降低噪音化。
在必須無噪音環境中也能發揮威力。

● 提升控制性

阻尼器特性佳的新五角式的微步級驅動。
每一步級的過衝(OVERSHOOT)、回衝(UNDERSHOOT)少,可正確追上脈波模式。(線性也會提升。)
此外,可緩和起動、停止時的衝擊。

電源變壓器的選擇方法

在海外使用步進馬達時,幾乎所有地區都是使用單相115V或單相220V~240V的電源。故於此地區使用變壓器時,請利用電源變壓器配合電源輸入規格來使用。

變壓器容量可利用以下公式求出。

變壓器容量[VA]=驅動器電源電壓[V]×驅動器輸入電流[A]

步進馬達的驅動器輸入電流可以經由規格一覽表與轉速―轉矩特性讀取。

在海外使用規格認證品時,請參閱此處說明。