步进电机的性能如何随控制类型而变化

控制类型可以极大地改变步进电机的性能。
所示的近似扭矩和速度值仅表示相对变化。

基于步进电机的系统提供了一种经济的运动控制方法。不同类型的驱动器(或控制)扩展步进电机的性能，以增加通用性。

一个典型的标准混合步进电机在各种驱动条件下的相对性能如图所示。(在工业上流行的混合步进电机结合了永磁体和变磁阻步进电机类型的特点。)

为了最大的布线灵活性，电机的八个引线连接到组成相位绕组的四个线圈的两端。这些线圈可以串接或并联来操作双驱动,或者串联一个中心龙头从一个单极开车．使用这些连接时电机参数之间的关系在在线额外项目中进行了总结。

使用一半或全部的铜

单极驱动器(图中曲线3,4,5)仅向给定的电机相位提供一个方向的电流。在给定的时间内，这些简单的驱动器在任何阶段只使用一半的可用铜。其结果是，在低速时，扭矩比由相同输入功率的双极驱动器操作的相同电机要小。

双极驱动器(曲线1,2,6)为给定的电机相位提供正电流或负电流。这里的驱动电子设备更复杂，但在相位绕组中使用所有铜会导致低速时比使用相同电机的单极驱动器多约40%的扭矩。

单极或双极驱动器可以进一步分为电压(L/R)型和恒流型(其中包括斩波或PWM)。

电压(L/R)驱动器(曲线4,5,6)对电机相施加额定电压，依靠绕组电阻限流。这类驱动器中成本最低的驱动器速度性能最差(曲线5和6)。在每个绕组上串联增加一个功率电阻，并使用更高的电源电压来维持电机的额定电压，可以在一定程度上提高高速性能(曲线4)。这有效地降低了电机的L/R时间常数，允许更快的电流积聚。由于电阻器的功率损失很大，这种方法仅适用于电阻器值高达电机电阻的几倍。

履行双极电压驱动无论绕组是串接还是并联，L/R时间常数都是相同的。但是单极连接比双极连接具有更高的速度能力，因为单极的L/R时间常数只有一半的值。

恒流驱动(曲线1、2、3)采用远高于电机额定电压的供电电压(一般为10倍以上)。他们还使用电流传感电路，并对供电电压施加脉宽调制(PWM)，以维持电机的额定电流，防止过热。如前所述，更高的电源电压允许电机以更高的速度运行。集成电路和功率开关晶体管的进步使它成为一种非常受欢迎的驱动类型，尽管它相对复杂。

双极恒流驱动是当今高性能应用中最流行的驱动类型。当使用相同的电源电压a双极并联(曲线1)的速度大约是a的两倍双极串联连接(曲线2)。但是，并联需要两倍于串联的电流。单极恒流驱动器不太常见，与双极驱动器相比，其低速扭矩性能较低(曲线3)。

了解各种驱动类型的步进电机的相对性能将有助于用户为给定的应用选择最合适的控制，或提供关于如何提高步进电机系统性能的见解。

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