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
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