如何使用NI的步进电机驱动器来驱动一个6线单极步进电机?

更新 Nov 5, 2018

适用于

Hardware

  • Academic Motion Control

问题详述

我有一个来自第三方制造商的6线单极步进电机,并希望将其连接到NI的步进电机驱动上。但是,NI目前分配的所有步进电机驱动器都是为双极操作而设计的。请问可否将6线单级步进电机连接到NI的步进驱动器上?

解决方案

尽管目前NI发布的所有步进电机驱动器都是为双极电机设计的,但许多6线步进电机可以采用单极双极模式工作。请务必与电机制造商联系,确保电机能够进行双极操作 。这部分内容通常会出现在电机的说明文档中。
 

单极电动机通常每相具有两个线圈,一个磁场方向一个。双极电动机通常每相具有一个线圈,并且电流在两个方向上流过该线圈。因此,在两个相同尺寸的电动机中,双极电动机将能够产生两倍的转矩,因为在任何给定时间,单极电动机仅使用其一半的绕组。典型的6线步进电机连接图如图1所示。


图1 全线圈单极
 

单极配置

6线电机每相有三根电线。两根导线连接到一相的任一端,第三根导线连接到线圈之间的中心点,如图1所示。该第三根导线通常称为相位的中心抽头。为了连接电动机以进行单极操作,六根电线基本上配置为H-桥。


全线圈双极配置

连接6线电机有两种方法可用于双极操作。第一种方法是简单地将中心抽头引线断开并连接电机,就像使用普通的4线双极步进电机一样。这种类型的配置如图2所示,有时也称为全线圈配置,因为驱动器将为每相的整个线圈供电。

图2 全线圈双极
 

半线圈双极配置

将6线电机配置为双极的第二种方法是仅适用每个线圈的一半。由于半线圈的配置引起的感性负载是全线圈配置的四倍,故相同情况下,半线圈配置的步进电机可以达到更高的速度。

请注意 ,由于只使用了电机线圈的一半,因此电机的高速扭矩会大大降低。为达到电机的额定转矩值,需要额外的电压,而此时可能会因过热而损坏电机。如果手册中没有指导,您应该向电机制造商咨询有关使用半线圈配置的建议

仅连接每相的一侧以及相关的中心抽头引线连接6线电机的配置,如图3所示。
 


图3 半线圈双极
 
请注意 ,某些单极电机的两个中心抽头连接在一起,因此有5根电线用于连接。这些5线步进电机与双极步进电机驱动器不兼容。

 

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