Die Antwort lautet: Ja, der Schrittmotor muss einen Treiber verwenden, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Warum braucht ein Schrittmotor einen Schrittmotortreiber?

Der erste Grund ist, dass der Motor den Treiber benötigt, um die Spannung und den Strom anzupassen:

Lassen Sie uns zunächst das Funktionsprinzip und die Steuerung von Schrittmotoren verstehen. Das grundlegende Funktionsprinzip eines Schrittmotors besteht darin, eine oder mehrere Statorphasen mit Strom zu versorgen. Der durch die Spule fließende Strom erzeugt ein Magnetfeld, und der Rotor richtet sich nach diesem Magnetfeld aus. Legen Sie nacheinander Spannung an verschiedene Phasen und den Rotor an dreht sich um einen bestimmten Winkel und erreicht schließlich den gewünschten Ort.

Die Steuerung eines Schrittmotors erfolgt folgendermaßen: Die Motorspulen müssen in einer bestimmten Reihenfolge mit Strom versorgt werden, um das Magnetfeld zu erzeugen, an dem sich der Rotor ausrichtet. Es gibt mehrere Geräte, die den Spulen die nötige Spannung liefern können, damit der Motor ordnungsgemäß läuft (beginnen Sie mit dem Gerät, das näher am Motor liegt).

Transistorbrücke: Ein Gerät, das die elektrische Verbindung der Motorspulen physisch steuert. Den Transistor kann man sich wie einen elektronisch gesteuerten Leistungsschalter vorstellen, dessen Spule im geschlossenen Zustand mit der Stromversorgung verbunden ist und der Strom durch die Spule fließt. Jede Motorphase erfordert eine Transistorbrücke.

Vortreiber: Ein Gerät, das die Aktivierung von Transistoren steuert und von der MCU gesteuert wird, um die erforderliche Spannung und den erforderlichen Strom bereitzustellen.

MCU: Eine Mikrocontroller-Einheit, die normalerweise vom Benutzer des Motors programmiert und gesteuert wird und spezifische Signale für den Vortreiber generiert, um das gewünschte Motorverhalten zu erzielen.

Daraus folgt, dass die richtige Spannung und der richtige Strom für den Motorbetrieb entscheidend sind, ebenso wie der Mikrocontroller, aber viele Schrittmotoren arbeiten mit Spannungen, die höher sind als die Betriebsspannungsgrenze des Mikrocontrollers. Darüber hinaus benötigen Schrittmotoren mehr Strom, als ein Mikrocontroller oder ein Mikroprozessor verarbeiten kann.

Wenn Sie einen Schrittmotor mit einem Mikrocontroller steuern möchten, müssen Sie sich zunächst mit Spannung und Strom auseinandersetzen. Aus diesem Grund wird ein Treiber verwendet, da ein wichtiges Merkmal eines Schrittmotortreibers darin besteht, dass er die Spannung an der Wicklung und den durch die Wicklung fließenden Strom steuert:

Mit der Spannungsregelung kann der Treiber die Spannung an den Wicklungen regulieren, was zu Drehmoment und Schrittgeschwindigkeit führt, die nur von den Motor- und Lasteigenschaften abhängen.

Stromgesteuerte Antriebe sind fortschrittlicher, da sie den durch die aktive Spule fließenden Strom regulieren können, was eine bessere Kontrolle über das erzeugte Drehmoment und damit eine bessere Kontrolle über das dynamische Verhalten des Gesamtsystems ermöglicht.

Ein weiterer Grund ist: Der Schrittmotor benötigt einen Treiber, um die Geschwindigkeit zu steuern

Schrittmotoren steuern die Geschwindigkeit durch elektrische Impulse, aber die Frequenz der elektrischen Impulse ist nicht der einzige Faktor, der die Geschwindigkeit von Schrittmotoren beeinflusst. Der Treiber ist die Hauptkomponente der Steuerung des Schrittmotors. Sie können eine präzisere Steuerung erreichen, indem Sie die Parameter des Treibers anpassen. Das spezifische Prinzip lautet wie folgt:

1. Stromsteuerung: Die Motorgeschwindigkeit ist proportional zum Strom, da der Motor des Schrittmotors eine bestimmte Strommenge verbrauchen muss, um normal zu funktionieren, sodass der Treiber die Geschwindigkeit des Schrittmotors durch Steuerung des Stroms steuern muss.

2. Geschwindigkeitsschleifensteuerung: Die Geschwindigkeitsschleifensteuerung im Treiber kann die Ausgangsimpulsfrequenz entsprechend der Geschwindigkeit des Motors anpassen, um die Steuerung der Geschwindigkeit des Schrittmotors zu realisieren.

3. Beschleunigungssteuerung: Die Beschleunigungssteuerung im Treiber kann entsprechend den Bewegungsanforderungen unterschiedliche Beschleunigungen einstellen, um sanftere und präzisere Bewegungseffekte zu erzielen.

Sie können die Schrittmotorgeschwindigkeit steuern, indem Sie die Treiberparameter anpassen

Der Treiber verfügt normalerweise über mehrere einstellbare Parameter. Durch Anpassen dieser Parameter kann die Steuerung der Geschwindigkeit, Beschleunigung und Verzögerung des Schrittmotors realisiert werden. Zu diesen Parametern gehören unter anderem die folgenden:

1. Schrittmotor-Phasenstrom

Durch Anpassen des Phasenstroms des Schrittmotors können Geschwindigkeit und Drehmoment des Schrittmotors gesteuert werden. Der spezifische Wert sollte entsprechend der Motor- und mechanischen Struktur, der Arbeitslast und anderen tatsächlichen Bedingungen angepasst werden.

2. Anzahl der Unterteilungsschritte

Die Anzahl der Unterteilungsschritte bezieht sich auf die Unterteilung jedes Schrittimpulses in mehrere Mikroschritte, wodurch die Drehung des Schrittmotors mit einer höheren Auflösung gesteuert werden kann und dadurch ein feinerer Bewegungseffekt erzielt wird. Allerdings verringert sich durch die Unterteilung der Schrittzahl die maximale Geschwindigkeit des Schrittmotors.

3. Maximale Geschwindigkeit

Die maximale Geschwindigkeit bezieht sich auf die maximale Drehzahl des Schrittmotors, die durch Ändern der Parameter im Treiber angepasst werden kann.

4. Beschleunigung, Verzögerung

Beschleunigung und Verzögerung werden verwendet, um die Beschleunigung und Verzögerung beim Starten und Stoppen des Schrittmotors zu steuern. Durch Anpassen dieser Parameter kann der Schrittmotor gleichmäßiger bewegt werden.

Um eine höhere Regelgenauigkeit und Bewegungsstabilität zu erreichen, können neben Allzwecktreibern auch hochpräzise Treiber zur Steuerung eingesetzt werden. Hochpräzise Antriebe zeichnen sich in der Regel durch höhere Unterteilungsschritte, höhere Geschwindigkeit und höhere Präzision aus. Allerdings sind hochpräzise Antriebe relativ teuer.

Natürlich gibt es viele Gründe, warum ein Schrittmotor einen Treiber benötigt. Beispielsweise kann der Treiber eines Schrittmotors eine höhere Ausgangsleistung liefern. Die Ausgangsleistung des Motors hängt von seinem Treiber ab, und der Treiber kann eine höhere Ausgangsleistung bereitstellen, um den Anforderungen des Motors gerecht zu werden.

Auch hier kann der Treiber des Schrittmotors eine genaue Frequenzsteuerung ermöglichen. Schrittmotoren können eine präzise Winkelsteuerung ermöglichen, aber ohne genaue Frequenzsteuerung können Schrittmotoren nicht richtig funktionieren.

Kurz gesagt, ein Schrittmotor muss einen Treiber verwenden, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Der Treiber des Schrittmotors kann eine höhere Ausgangsleistung, eine genauere Ausgangsstromspannung, eine Frequenzsteuerung, eine präzisere Positionssteuerung und einen höheren Wirkungsgrad bieten. Daher muss der Schrittmotor einen Treiber verwenden, um ordnungsgemäß zu funktionieren.