步进电机驱动器:均方根电流还是峰值电流?



By
jonson
06 3 月 24
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步进电机驱动器指定以均方根电流或峰值电流输出到步进电机的电流量。它们有什么不同?

本教程将带您了解在指定步进驱动器和电机时使用的两种电流类型的区别。您将了解RMS和峰值电流之间的关系,以及为什么在配置步进控制系统时这种连接很重要。

在探究了均方根电流与峰值电流的技术优势后,您将会理解为什么步进电机制造商仅指定均方根电流的扭矩曲线和最大额定值,而不是峰值电流-同时还使用均方根电流的步进驱动器。对你有什么好处?它简化了任何应用中步进电机与步进驱动器的匹配。接下来的几段将阐明这一声明。

RMS代表均方根,是交流(AC)信号幅度的基本度量。均方根值等于在相同大小的负载下产生等量热量所需的直流电流量(DC)。交流电AC波形的形状并不重要。均方根值简化了平均功率和能量的计算。然而,仅给出交流信号最大值的峰值需要更多信息,并且只有在波形形状已知的情况下才能与均方根值进行比较。

例如,当交流波形为理想正弦波时,均方根和峰值电流之间的关系如下:

均方根电流=峰值电流x 0.707或峰值电流=均方根电流x 1.414。

均方根和峰值步进电流之间的关系取决于驱动器的配置。步进电机驱动器的三种常见工作模式包括全步进、半步步进和微步进。如果您要在示波器上查看这三种模式的电流波形,它们看起来会有所不同,代表均方根电流和峰值电流之间的关系:

  • 理想全步进波形(图一)
  • 理想半步 波形(图b .)
  • 理想微步进 波形(图三)

所有步进电机的额定电流均为均方根电流,当步进速度为200步/转时,输出均方根电流的步进驱动器与输出峰值电流的步进驱动器没有区别。步进驱动器只输出电机所需的电流值。在以下示例中,假设均方根值为1.0安培:

图a。
rms-vs-peak-full-stepping-figure-a.gif

全步进波形:1安培峰值= 1臂

然而,当半步(400步/转)时,均方根电流和峰值电流不相等,如图b所示。除非峰值驱动器将其输出电流提高15%(如图b所示),否则电机将无法接收其额定1。0安培均方根电流,因此无法产生其能够提供的全部扭矩。

图b。
rms-vs-peak-half-stepping-figure-b.gif


半步波形:1.15 A峰值= 1 Arms

微步进波形显示均方根电流和峰值电流之间的差异甚至更大。在这种情况下,峰值电流设置必须提高约41%(如图c所示),以等于所需的1.0安培均方根电机电流。

图c。
rms-vs-peak-microstepping-figure-c.gif


微步进波形:1.414 A峰值= 1 Arms

RMS电流控制驱动器将向电机发送选定的电流有效值,与电流波形无关。峰值电流控制驱动器可能不是这种情况,它根据波形输出不同的均方根电流。

总之,由于步进电机仅以均方根电流指定扭矩曲线和最大额定值,因此使用也以均方根电流指定的步进驱动器而不是以峰值电流指定的步进驱动器可以简化任何应用中步进电机与步进驱动器的匹配。

为了方便起见,AMCI指定了他们所有的步进驱动器和电机的RMS和峰值电流额定值(如适用)。最终结果=保证兼容性、性能和可靠性。

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