Драйвер шагового двигателя: особенности и классификация
Оборудование с числовым программным управлением включает различные комплектующие, которые время от времени требуют замены или ремонта. Современный рынок представляет к выбору качественные запчасти для станков ЧПУ любого типа, облегчая эту задачу. Важным элементом такого оборудования считается драйвер. Драйвер шагового двигателя предназначен для управления работой привода. Шаговый двигатель может работать в таких режимах: волновом, полно-, полу- и микрошаговом. В зависимости от этого драйвер ШД запускает требуемый алгоритм:
- направление тока определенной силы на нужную обмотку статора;
- управление включением и выключением подачи тока, переключение подачи между обмотками;
- поддержание тока определенной силы в течение нужного времени.
Все это позволяет приводу работать в соответствии с заданным алгоритмом и с требуемыми параметрами.
Устроен драйвер ШД следующим образом. Силовую функцию выполняет полупроводниковый усилитель мощности, а интеллектуальную - контроллер.
Критерии классификации драйверов ШД
Классифицируются драйверы шаговых двигателей по таким принципам:
- направление подачи тока на статор: униполярные, биполярные и с гасящими резисторами;
- тип сигнала управления: цифровые и аналоговые;
- способ закачки импульса: постоянного напряжения, 2-уровневые и с широтно-импульсной модуляцией.
Наибольшим спросом пользуются ШИМ-драйверы, которые способны обеспечить различные режимы деления шага. Также они привлекают наличием множества дополнительных функций.
Как правильно подобрать драйвер ШД?
Ключевой критерий при выборе необходимого устройства - это сила тока, которую способна выдать силовая часть. Она примерно на треть должна быть выше, чем ток фазы шагового двигателя.
Второй параметр, который следует учесть, - это напряжение питания. От его значения зависят крутящий момент на высоких оборотах, нагрев устройства и наличие вибраций. Необходимо, чтобы данный параметр практически достигал максимального значения напряжения питания драйвера.
Нужны ли дополнительные функции?
Рекламируя свою продукцию, многие производители используют такой маркетинговый ход: они указывают на преимущества своего оборудования, которые выражаются в наличии множества дополнительных функций. Однако при детальном изучении выясняется, что далеко не все из них так уж важны. Например, имеет смысл наличие защиты устройства от различных нештатных ситуаций: короткого замыкания, неправильного подключения фаз, скачков напряжения и силы тока.
Не лишней будет функция, обеспечивающая плавный пуск двигателя. Это щадит механическую часть. Полезным, особенно при высоких нагрузках на двигатель, будет и подавление резонанса.
Когда же производитель указывает на применение в его продукции оптоизолированных входов управления, это не стоит считать преимуществом. Подобной защитой сегодня оснащаются все драйвера.