步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的主要驅(qū)動(dòng)方式有哪些？

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，這個(gè)固定的角度被稱為“步距角”。步進(jìn)電機(jī)不能直接接到直流或交流電上工作，必須使用專用的驅(qū)動(dòng)器。步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的原理是采用單極性直流電源供電，只要對(duì)步進(jìn)電機(jī)的各相繞組按合適的時(shí)序通電，就能使步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器一般需要接脈沖信號(hào)、方向信號(hào)，而使能信號(hào)一般不接。

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分控制可以調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，實(shí)現(xiàn)更精確的控制。此外，根據(jù)控制器輸出類型的不同，脈沖和方向的接法也會(huì)有所不同。在選擇步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器時(shí)，需要考慮電機(jī)的類型、電壓、電流、細(xì)分參數(shù)等因素，同時(shí)還要注意驅(qū)動(dòng)器的供電電源和廠家設(shè)計(jì)的關(guān)系，以及從程序內(nèi)部修改方向的方法。

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的幾種類型和相關(guān)原理：

雙極驅(qū)動(dòng)：雙極驅(qū)動(dòng)是一種流行的驅(qū)動(dòng)方式，適用于四根導(dǎo)線的兩相雙極電機(jī)。通過交替逆轉(zhuǎn)每相的電流，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

單極性驅(qū)動(dòng)：單極性驅(qū)動(dòng)需要一個(gè)在每一相(6根導(dǎo)線)有中心抽頭的電機(jī)。由于不需要扭轉(zhuǎn)每相的電流，驅(qū)動(dòng)器只需要將電流從每相的一個(gè)線圈切換到另一個(gè)線圈。這種驅(qū)動(dòng)方式使驅(qū)動(dòng)器更簡單，但只利用了一半的銅繞組，導(dǎo)致扭矩或力大約減少30%。

L/R驅(qū)動(dòng)器：L/R驅(qū)動(dòng)器代表了電感(L)與電阻(R)的電氣關(guān)系。電機(jī)線圈阻抗與步進(jìn)速率的關(guān)系由這些參數(shù)決定。應(yīng)將電源輸出電壓與電機(jī)線圈的額定電壓 “匹配”，以便連續(xù)工作。大多數(shù)公布的電機(jī)性能曲線是基于在電機(jī)引線上施加的全部額定電壓。

斬波器驅(qū)動(dòng)器：斬波器驅(qū)動(dòng)器是一種恒定電流驅(qū)動(dòng)器，幾乎總是雙極型的。斬波器的名字來自于快速打開和關(guān)閉輸出功率(斬波)的技術(shù)，以控制電機(jī)電流。為了達(dá)到最佳性能，建議電源和電機(jī)額定電壓的比例為8比1。

其他階梯角：為了獲得更小的步距角，轉(zhuǎn)子和定子上都需要更多的極。一個(gè)7.5°電機(jī)的轉(zhuǎn)子有12個(gè)極對(duì)，每個(gè)極板有12個(gè)齒。每個(gè)線圈有兩個(gè)極板，每個(gè)電機(jī)有兩個(gè)線圈，因此，7.5°每步電機(jī)有48個(gè)極。多個(gè)臺(tái)階可以組合起來，以提供更大的運(yùn)動(dòng)。

微型步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器：許多雙極驅(qū)動(dòng)器提供了一個(gè)稱為微步的功能，微型步進(jìn)以電子方式將一個(gè)完整的步驟分成更小的步驟。微步法有效地減少了電機(jī)的步進(jìn)增量。然而，與全步的精度相比，每個(gè)微步的精度有較大的誤差百分比。與全步的情況一樣，微步的增量誤差是不可累積的。

整步驅(qū)動(dòng)模式：在整步驅(qū)動(dòng)模式中，步進(jìn)電機(jī)控制器按照脈沖方向指令對(duì)兩相步進(jìn)電機(jī)的兩個(gè)線圈進(jìn)行循環(huán)激磁。每個(gè)脈沖會(huì)使電機(jī)移動(dòng)一個(gè)基本步距角，即1.80度。這種驅(qū)動(dòng)方式具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但低速運(yùn)行時(shí)振動(dòng)較大，且定位精度相對(duì)較低。

半步驅(qū)動(dòng)模式：半步驅(qū)動(dòng)模式在單相激磁時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸會(huì)停在整步位置上。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器收到下一個(gè)脈沖后，如果對(duì)另一相進(jìn)行激磁并保持原來相繼處在激磁狀態(tài)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸將移動(dòng)半個(gè)步距角，停在相鄰兩個(gè)整步位置的中間。如此循環(huán)地對(duì)兩相線圈進(jìn)行單相然后雙相激磁，步進(jìn)電機(jī)將以每個(gè)脈沖0.90度的半步方式轉(zhuǎn)動(dòng)。半步驅(qū)動(dòng)模式具有精度高一倍和低速運(yùn)行時(shí)振動(dòng)較小的優(yōu)點(diǎn)。

細(xì)分驅(qū)動(dòng)模式：細(xì)分驅(qū)動(dòng)模式對(duì)電機(jī)的兩個(gè)線圈分別按正弦和余弦形的臺(tái)階進(jìn)行精密電流控制，從而使得一個(gè)步距角的距離分成若干個(gè)細(xì)分步完成。這種驅(qū)動(dòng)模式具有低速振動(dòng)極小和定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，適用于需要低速運(yùn)行或定位精度要求較高的應(yīng)用場景。

在選擇步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求選擇合適的驅(qū)動(dòng)模式。對(duì)于需要高精度和低速運(yùn)行的應(yīng)用場景，可以選擇細(xì)分驅(qū)動(dòng)器;對(duì)于要求結(jié)構(gòu)簡單、成本較低的應(yīng)用場景，可以選擇整步驅(qū)動(dòng)器;對(duì)于需要介于兩者之間的應(yīng)用場景，可以選擇半步驅(qū)動(dòng)器。