步進電機應用及解決方案
2020-11-25 電子產品世界
對於電機驅動晶片，高能效、低噪聲、安全可靠、使用方便及高性價比一直是用戶長期追求的目標。隨著電機驅動產品使用的日益廣泛，更高的要求也會被提出。
步進電機因使用簡單，成本優勢明顯而應用廣泛。如在多功能印表機/掃描儀、縫紉機、提款機等工業領域。但步進電機並不是最完美和理想的方案，特別是在多馬達同時工作的環境下，音頻噪聲尤其嚴重。此外， 即便在低轉速條件下，仍然會產生功耗，以致對某些手持設備電池的壽命有所影響。低能效引起的過熱也不可忽視。 在某些情況下，系統不得不另加冷卻風扇， 導致成本和系統的複雜程度增加，降低了系統的可靠性。
安森美半導體模擬方案部亞太區域營銷經理 於輝
設計人員有時會選用BLDC(直流無刷電機)來克服步進電機的缺點，實現高效、平穩和低噪聲效果，從而降低功耗和發熱。但隨之而來的是成本上升，很多情況下不得不使用MCU，這同樣會導致系統設計難度大大提高。從步進電機到BLDC，對於機械子系統設計而言也是很大的改變，設計周期加長及長期可靠性測試也大大延緩了面市時間。
因此，用戶需根據特定的應用需求選購合理的電機控制方案，同時需兼顧考慮低噪聲、高能效、高可靠性及成本等因素。
LC898240/LV8702步進電機解決方案
安森美半導體的電機驅動產品有超過25年的歷史，公司一直致力於高效、靜音、高性價比以及簡單實用的方案開發，配以積累的技術和不斷的創新，方案在步進、BLDC(直流無刷)、汽車等領域得到廣泛的應用，始終處於市場領先地位，贏得眾多客戶的良好口碑。
為滿足市場高性能的需求，安森美半導體的LC898240/LV8702可通過兩種新的工作方式來改進現有方案，充分解決傳統步進電機存在的問題，是高性價比創新的步進電機解決方案。LC898240通過監測馬達線圈的BEMF波形來判斷負載變化，以調整電機電流和步進脈衝的方法來改善現有的步進方案，而無需改變機械系統來實現類似於BLDC的性能，提高整體能效並降低輸出噪聲。
LC898240可以作為輔助設備和傳統電機驅動晶片一起工作。除了具備調整電流功能實現高能效外，其內置EEPROM， 可存儲產生九種工作時序，每種時序達440步，實現無MCU的工作模式，便於用戶靈活選擇。
LV8702是集成LC898240功能的單晶片產品，集BEMF檢測反饋及電機驅動功能為一體，更易於使用，其高效模式可較傳統步進電機降低達80%的功耗。
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步進電機變頻技術的應用
當羅經模擬器要求轉動的角度偏大時，設計應用變頻轉動的方法來克服轉動時間過長的缺點，也就是給出一個具體需要轉動的航向值，該模擬器能夠迅速有效地按照要求轉到該值。它每轉一周有固定步數，能夠精確控制步進和接收數字量。為了便於數據的處理和驅動，設計了由步進電機帶動減速齒輪，再由齒輪帶動羅經數據轉盤，為了提高數據精度和提高電機的負載能力，將減速比設計為：1:90(比值越小，精度越高，但是比值太小對控制和響應頻率要求就太高了)。步進電機的通電方式可採用三相雙六拍通電方式，即按照a、ab、b、bc、c、ca順序循環通電，這樣步進電機中每個脈衝能驅動1.5度。 -
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步進電機主要在哪些方面應用(四款步進電機電路圖)
第三、步進電機在電腦繡花機等紡織機械設備中有著廣泛的應用，這類步進電機的特點是保持轉矩不高，頻繁啟動反應速度快、運轉噪音低、運行平穩、控制性能好、整機成本低。 步進電機應用注意事項 1、步進電機應用於低速場合---每分鐘轉速不超過1000轉，（0.9度時6666PPS），最好在1000-3000PPS（0.9度）間使用，可通過減速裝置使其在此間工作，此時電機工作效率高，噪音低。 2、步進電機最好不使用整步狀態，整步狀態時振動大。 -
如何降低步進電機的噪聲?
gSfEETC-電子工程專輯還要注意的是，每個步進電機都有一個諧振頻率，通常在電機以每秒150到300步的速度運動時會發生諧振。許多設計人員傾向於避開該工作頻率範圍，以將噪聲和振動減至最小。但插入適當設計和調整尺寸的減速機也可以減少振動。還有一種傳統的解決方案，即在曲軸上安裝後置式減振器，同樣可以減少振動。 -
應用為導向的混合式步進電機技術大大提升了電機的動態扭矩
步進電機是當今最具挑戰性電機之一，它們具有高精度的步進，高解析度和平滑的運動，步進電機一般需要定製，在特定應用中才能實現最佳性能。通常自定義的設計屬性有定子的纏繞模式、軸配置、自定義外殼和專用軸承，這使得步進電機的設計和製造極具挑戰性。 -
混合式步進電機應用電子電路設計圖
步進電機可分為反應式步進電機、永磁式步進電機和混合式步進電機。步進電機區別於其他控制電機的最大特點是，它是通過輸入脈衝信號來進行控制的，即電機的總轉動角度由輸入脈衝數決定，而電機的轉速由脈衝信號頻率決定。它具有高精度的定位、位置及速度控制、具定位保持力、動作靈敏、開迴路控制不必依賴傳感器定位、中低速時具備高轉矩、高信賴性、小型、高功率等特徵，使其具有廣泛的應用。 -
步進電機簡單介紹以及應用特點
步進電機是一種開環控制的電機，是利用脈衝控制信號使其轉為位移的一種能夠精細控制位移的電機，由於很多有細分功能，因此能夠實現很小的步進角位移，控制精度高，這是步進電機獨有的優勢，我們經常看到步進電機都是在短距離運行，但是來回工作卻是很頻繁，因此步進電機不適合於長期同一個方向轉動。 -
步進電機控制系統的設計方案
而且由於步進電機價格低廉、可控性強等特點，使其在數控工具機傳送控制等自動控制領域中得到了廣泛的應用。但隨著技術的發展以及企業生產的要求，步進電機傳統的以單片機等微處理器為核心單元的控制系統暴露出了如下缺點：控制策略單一不利於實現人機互動，而且控制電路複雜、控制精度低、生產成本高，系統穩定性不夠，步進解析度低、缺乏靈活性，低頻時的振蕩和噪聲大，而且受步進電機機械結構和空間的限制，步進電機的步距角不可能無限的小，難以滿足高精度開環控制的需求。 -
步進電機與伺服電機
傳統步進電機與伺服電機的基本區別在於電機類型及其控制方式。步進電機通常使用50到100極無刷電機，而典型的伺服電機只有4到12極。極點是電機的一個區域，其中北極或南極磁極是由永磁體磁鐵或通過繞組的線圈通過電流產生的。 -
雲南步進電機_菱芝美
雲南步進電機，菱芝美，菱芝美自動化不僅致力於為客戶提供優質產品，還可以根據客戶要求，出具富有針對性的系統解決方案。雲南步進電機， 5 步進電機必須加驅動才可以運轉， 驅動信號必須為脈衝信號，沒有脈衝的時候， 步進電機靜止， 如果加入適當的脈衝信號，就會以一定的角度（稱為步角）轉動。轉動的速度和脈衝的頻率成正比。 -
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分析各種步進電機的優點及應用
本文分析了各種步進電機的優點，應用及組成。,返修率極低步進電機的組成及應用特點：步進系統是由步進控制器、步進驅動器、步進電機這三部分組成。 -
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本文著重分析如何利用本地電源（比如單節鋰離子電池或雙/三節AA電池）驅動步進電機和/或直流電機。並將加入升壓穩壓器的拓撲結構與低壓用繞線式電機的方案進行對比。 簡介 儘管供電有限，但越來越多的手持設備與物聯網應用都依賴於執行器。 -
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