將6線Stepper馬達連接到NI Stepper馬達驅動器

更新 May 25, 2021

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問題敘述

我有一家第三方製造商的6線製單極Stepper馬達,並希望將其連接到NI Stepper馬達驅動器。但是,NI當前發佈的所有Stepper馬達驅動器均設計用於雙極運行。是否可以將6線製Stepper馬達連接到NI Stepper馬達驅動器?

解決方案

儘管NI當前發佈的所有Stepper馬達驅動器都是為雙極馬達設計的,但是許多6線製Stepper馬達可以單極雙極模式運行。請務必與您的電動馬達製造商聯繫,以確保馬達可以雙極性運行。通常將在馬達的文檔中對此進行敘述。

單極馬達通常每相有兩個線圈,每個磁場方向一個。雙極馬達通常每相只有一個線圈,並且電流在兩個方向上都流過該線圈。因此,在相同大小的兩個馬達中,雙極馬達將能夠產生兩倍的轉矩,因為在任何給定時間,單極馬達僅使用其繞組的一半。典型的6線Stepper馬達連接圖如圖1所示。
圖1:全線圈單極

單極配置

6線製馬達每相有3條線。兩條導線連接到一個相的任一端,而第三條導線連接到線圈之間的中心點,如圖1所示。該第三條線通常稱為相的中心抽頭。為了將馬達連接為單極運行,這六根導線基本上配置為H橋。

全線圈雙極配置

有兩種方法可以連接6線製馬達以實現雙極運行。第一種方法就是簡單地斷開中心抽頭引線,然後像普通的4線雙極Stepper馬達一樣連接馬達。這種配置類型如圖2所示,有時也稱為全線圈配置,因為驅動器將為每個相的整個線圈通電。
圖2:全線圈雙極型

半線圈雙極配置

也可以將雙線配置的6線馬達連接起來,該配置僅利用馬達線圈的一半。全線圈設置給馬達驅動器帶來的感應負載是半線圈佈置所呈現的電感的四倍,從而允許馬達以更高的速度運行。

請注意,由於僅使用了一半的馬達線圈,因此馬達的高速轉矩大大降低了。需要額外的電壓才能達到馬達的額定轉矩值,從而有可能因過熱而造成馬達損壞。如果手冊中未提供指導,則應始終向馬達製造商諮詢有關使用半線圈配置的建議
如圖3所示,通過僅連接每相的一側和相關的中心抽頭引線來連接6線製馬達。
圖3:半線圈雙極性
請注意,某些單極馬達的兩個中心抽頭連接在一起,因此有5條導線用於連接。這些5線Stepper馬達與雙極Stepper馬達驅動器不兼容。