步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī)，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時供電的，多相時序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動器就是為步進(jìn)電機(jī)分時供電的，多相時序控制器。伺服系統(tǒng)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。
伺服電機(jī)主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機(jī)接收到1個脈沖，就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度，從而實現(xiàn)位移，因為，伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個角度，都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的定位，可以達(dá)到0.001mm。
步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)是工控領(lǐng)域應(yīng)用泛的兩類產(chǎn)品，而它們的核心分別是步進(jìn)電機(jī)控制器與伺服電機(jī)控制器，那這兩種控制器到底有什么不同了？
一、工作原理的不同
步進(jìn)電機(jī)控制器：它是一種能夠發(fā)出均勻脈沖信號的電子產(chǎn)品，它發(fā)出的信號進(jìn)入步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器后，會由驅(qū)動器轉(zhuǎn)換成步進(jìn)電機(jī)所需要的強(qiáng)電流信號，帶動步進(jìn)電機(jī)運轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)控制器能夠準(zhǔn)確的控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過每一個角度。驅(qū)動器所接收的是脈沖信號，每收到一個脈沖，驅(qū)動器會給電機(jī)一個脈沖使電機(jī)轉(zhuǎn)過一個固定的角度，就因為這個特點，步進(jìn)電機(jī)才會被廣泛的應(yīng)用到現(xiàn)在的各個行業(yè)里。
伺服電機(jī)控制器：它是用來控制伺服電機(jī)的一種控制器，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達(dá)，屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機(jī)進(jìn)行控制，實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位，目前是傳動技術(shù)的產(chǎn)品。
二、組成也不同
1、步進(jìn)電機(jī)控制器的三大電路
電機(jī)驅(qū)動電路：在H橋電路的基礎(chǔ)上設(shè)計步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路。采用分立元件MOS管搭建雙H橋驅(qū)動電路是成熟的電機(jī)控制方案，電路不復(fù)雜，根據(jù)MOS管的不同工作電流的上限甚至可以高達(dá)數(shù)十安培，是理想的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器方案。
電機(jī)參數(shù)測量電路：電機(jī)電流采樣電阻選用康銅電阻，一端連接H橋下方，另一端接GND。電壓電流信號調(diào)理電路采用LM324運放搭建，電壓跟隨后送入MCU，由MCU內(nèi)置10BitA/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D采樣。機(jī)殼溫度監(jiān)測選用數(shù)字溫芯片DS18B20，將其貼至電機(jī)外殼表面，實時監(jiān)測溫度參數(shù)并送入MCU。
電源及MCU控制電路：系統(tǒng)中的驅(qū)動電路用輸入電壓供電，MCU和藍(lán)牙模塊需要額外的3.3V電壓供電，傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器效率低、尺寸大且發(fā)熱嚴(yán)重，因此使用DC—DC開關(guān)電源方式提供3.3V電壓，保證器件的正常工作。
2、伺服電機(jī)控制器的電路組成
電機(jī)整流電路：整流單元主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐?，實質(zhì)是一組共陰極與一組共陽極的三相半波可控整流電路的串聯(lián)，習(xí)慣將其中陰極連接在一起的三個晶間管稱為共陰極組；陽極連接在一起的三個晶閘管稱為共陽極組。
功率驅(qū)動電路：功率驅(qū)動單元一般采用智能功率模塊，通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流，得到相應(yīng)的直流。功率單元是使用功率電力電子器件進(jìn)行整流、濾波、逆變的高壓變頻器部件，主要由整流橋、可控硅、電解電容、IGBT等器件組成。功率驅(qū)動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。
電機(jī)控制電路：主電路采用數(shù)字信號處理器作為控制核心，可以實現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法，進(jìn)行智能控制。
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