步进电机是一种常见的电机类型,它能够在精确的角度步进转动,广泛应用于各种自动化控制设备中。根据电机内部结构的不同,步进电机可以分为单极性和双极性两大类,其中单极性电机相对于双极性电机而言,其驱动电路相对简单,控制更为直接。本文将详细解读单极性两相步进电机的驱动方式,通过图解的方式帮助读者更好地理解其工作原理。
我们需要了解什么是激磁。激磁,又称励磁,是指电流通过电机内部的线圈时产生磁场的过程。在单极性两相步进电机中,定子磁极共有四个,它们两两相对分布在电机内部。在驱动时,为了形成驱动转子旋转的转矩,需要使得相对的磁极极性相反,即如果一个磁极是N极,那么相对的磁极必须是S极。
在单极性两相步进电机的绕组设计中,每相绕组被一个中心抽头分为两个部分。在驱动电路中,电源的正极通常连接到这个中心抽头上,而绕组的四个引脚则分别连接到四个开关(S1~S4)。当这四个开关依次闭合时,会形成旋转磁场,从而驱动电机转子的转动。由于在这种驱动方式中,绕组中的电流方向是固定的,所以被称为单极性驱动方式。
进一步探讨单极性两相步进电机的驱动电路,我们可以看到,电路中使用了四个门控管(VT1~VT4),它们起到开关的作用。门控管的控制栅极接收由脉冲信号产生电路产生的脉冲信号,这些信号按顺序控制门控管的导通和关闭,进而控制步进电机的转动。通过这种方式,步进电机的转动就像一步一步地移动一样,非常有规律。
在实际应用中,步进电机的驱动电路往往包含一个脉冲分配电路,用于将输入的脉冲信号按时序分配给控制电机绕组的晶体管。本文提到的实用线路采用了PMM8723这个芯片,它能够将输入的脉冲按时序分配给四个绕组的晶体管,通过这四个晶体管控制定子绕组的电流。PMM8723的1脚是顺时针转动方向的信号输入端,而2脚则是逆时针转动方向的信号输入端,通过选择不同端口输入信号,可以控制步进电机的转动方向。
除此之外,为了防止电路出现过电流的情况,电路中的每个绕组供电控制端都串联了限流电阻,以起到过电流保护的作用。在每个晶体管的集电极和电源供电端之间,通常还设有反峰脉冲吸收二极管,用于防止绕组截止时产生的反向电压击穿驱动晶体管。这些保护措施保证了步进电机驱动电路的安全性和可靠性。
以上就是关于单极性两相步进电机驱动方式的详细解读,通过这些图解和说明,我们可以更清楚地理解单极性两相步进电机的工作原理和驱动电路设计。希望本文的内容能够对读者在学习和应用步进电机时有所帮助。