机电驱动技术 第二章 步进驱动技术_第1页
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文档简介

机电驱动技术 任课教师 杨平 机械电子工程学院 第二章步进电机驱动技术 2 1步进电机 脉冲工作方式 用于数字控制系统 2 1 1种类及特点 PM永磁式永磁转子 定子电磁铁 小转矩 VR反应式齿形铁芯转子 定子电磁铁 中转矩 HB混合式是PM与VR的复合形式 较大转矩 特点 1 脉冲工作方式 易于数字控制 尤其是开环 2 通电自锁 3 静态发热 此时相电流最大 且绕组不换接 4 动态有失步现象 2 1 2主要性能指标及概念 1 步距角 输入单位脉冲 步进电机转过的角度 2 相 控制绕组的个数 3 拍 控制脉冲 变换器 在一个电压变化周期内的换相次数称为 拍 数 决定步距角大小 使绕组换相 形成旋转磁场 4 起动转矩 转速由0 设定转速时所能驱动的最大负载转矩 5 最大 静转矩 转子不转时的电磁转矩 是步进电机的转矩最大值 反映了制动能力和低速负载能力 6 失步转矩 动转矩 不失步的极限转矩 7 起动频率 步进电机不失步起动的最大频率 负载大则起动频率低 8 最大空载运行频率 最大响应频率 不失步运行的极限频率 2 2步进电机的驱动与控制 步进电动机控制系统组成框图 1 脉冲分配器 作用 控制指令脉冲 环形分配器 环分方式 a 硬件环分 分立元件 专用环分芯片 集成块 b 软件环分 单片机 I O口 光耦 各绕组 于建立旋转磁场 绕组 按事先规定的时间顺序通 断电 相当 步进电机各相 2 步数 速度控制 控制脉冲个数 步矩角 脉冲当量 控制脉冲频率 转速 3 驱动电路 高 低压驱动电路 功耗小 电流波形较佳 启动 高压 低压 加到绕组 绕组电流 额定电流 当绕组电流 额定电流1 2倍时 断开 以较大转矩升速 加到绕组 使绕组电流迅速上升 高 低压驱动电路 高 低压驱动电路的电压和电流波形图 a 脉冲电压 b 绕组电压 c 绕组电流 斩波限流驱动电路 采用VMOS大功率场效应管 高压 大电流功率管 作为驱动电路功率元件 图中V1 V2管工作在开关状态 电流波形更好 前 后沿陡 因限流斩波使电流无突跳 效率更高 THEEND 此课
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