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(shí)供電的,多相時(shí)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(dòng)器就是為步進(jìn)電機(jī)分時(shí)供電的,多相時(shí)序控制器。
步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其主要優(yōu)點(diǎn)是有較高的定位精度,無(wú)位置累積誤差;特有的開(kāi)環(huán)運(yùn)行機(jī)制,與閉環(huán)控制系統(tǒng)相比降低了系統(tǒng)成本,提高了可靠性,在數(shù)控領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是,步進(jìn)電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)、噪聲大,在步進(jìn)電機(jī)的自然振蕩頻率附近運(yùn)行時(shí)易產(chǎn)生共振,且輸出轉(zhuǎn)矩隨著步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高而下降,這些缺點(diǎn)限制了步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用范圍。步進(jìn)電機(jī)的性能在很大程度上取決于所用的驅(qū)動(dòng)器,改善驅(qū)動(dòng)器的性能,可以顯著地提高步進(jìn)電機(jī)的性能,因此研制高性能的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是一項(xiàng)普遍關(guān)注的課題。
通常情況下,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由3部分構(gòu)成:
①控制電路。用于產(chǎn)生脈沖,控制電機(jī)的速度和轉(zhuǎn)向。
②驅(qū)動(dòng)電路。即本文的研究?jī)?nèi)容,由圖1所示的脈沖信號(hào)分配和功率驅(qū)動(dòng)電路組成。根據(jù)控制器輸入的脈沖和方向信號(hào),為步進(jìn)電機(jī)各繞組提供正確的通電順序,以及電機(jī)需要的高電壓、大電流;同時(shí)提供各種保護(hù)措施,比如過(guò)流、過(guò)熱等。
③步進(jìn)電機(jī)。控制信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)器放大后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī),帶動(dòng)負(fù)載。
“額定電流可調(diào)的等角度恒力矩細(xì)分”驅(qū)動(dòng)方法,并基于該方法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了二相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,最高可達(dá)200細(xì)分,驅(qū)動(dòng)電流從O.5 A/相到8 A/相可調(diào),可驅(qū)動(dòng)24系列到86系列的步進(jìn)電機(jī)。實(shí)際應(yīng)用證明,該方法基本上克服了傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)低速振動(dòng)大和噪聲大的缺點(diǎn),電機(jī)在較大速度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩保持恒定,提高了控制精度,減小了發(fā)生共振的幾率,具有很好的穩(wěn)定性、可靠性和通用性,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
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