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步進電機控制器与伺服電機控制器的区别介绍

时间:2020-11-04 09:08


        步進電機是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步進電機供电,步進電機才能正常工作,驱动器就是为步進電機分时供电的,多相时序控制器。伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标的任意变化的自动控制系统。
 
伺服電機主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服電機接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服電機本身具备发出脉冲的功能,所以伺服電機每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服電機接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服電機,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。
 
步進電機和伺服電機是工控领域应用最广泛的两类产品,而它们的核心分别是步進電機控制器与伺服電機控制器,那这两种控制器到底有什么不同了?
 
一、工作原理的不同
步進電機控制器:它是一种能够发出均匀脉冲信号的电子产品,它发出的信号进入步進電機驱动器后,会由驱动器转换成步進電機所需要的强电流信号,带动步進電機运转。步進電機控制器能够准确的控制步進電機转过每一个角度。驱动器所接收的是脉冲信号,每收到一个脉冲,驱动器会给电机一个脉冲使电机转过一个固定的角度,就因为这个特点,步進電機才会被广泛的应用到现在的各个行业里。
 
伺服電機控制器:它是用来控制伺服電機的一种控制器,其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分,主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服電機进行控制,实现高精度的传动系统定位,目前是传动技术的高端产品。
 
步進電機
 
二、組成也不同
1、步進電機控制器的三大电路
电机驱动电路:在H桥电路的基础上设计步進電機驱动电路。采用分立元件MOS管搭建双H桥驱动电路是成熟的电机控制方案,电路不复杂,根据MOS管的不同工作电流的上限甚至可以高达数十安培,是理想的步進電機驱动器方案。
 
電機參數測量電路:電機電流采樣電阻選用康銅電阻,一端連接H橋下方,另一端接GND。電壓電流信號調理電路采用LM324運放搭建,電壓跟隨後送入MCU,由MCU內置10BitA/D轉換器進行A/D采樣。機殼溫度監測選用數字溫芯片DS18B20,將其貼至電機外殼表面,實時監測溫度參數並送入MCU。
 
電源及MCU控制電路:系統中的驅動電路用輸入電壓供電,MCU和藍牙模塊需要額外的3.3V電壓供電,傳統的線性穩壓器效率低、尺寸大且發熱嚴重,因此使用DC—DC開關電源方式提供3.3V電壓,保證器件的正常工作。
 
2、伺服電機控制器的电路组成
電機整流電路:整流單元主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路,實質是一組共陰極與一組共陽極的三相半波可控整流電路的串聯,習慣將其中陰極連接在一起的三個晶間管稱爲共陰極組;陽極連接在一起的三個晶閘管稱爲共陽極組。
 
功率驅動電路:功率驅動單元一般采用智能功率模塊,通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流,得到相應的直流。功率單元是使用功率電力電子器件進行整流、濾波、逆變的高壓變頻器部件,主要由整流橋、可控矽、電解電容、IGBT等器件組成。功率驅動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。
 
電機控制電路:主電路采用數字信號處理器作爲控制核心,可以實現比較複雜的控制算法,進行智能控制。