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介紹新型升頻升壓型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)

信息發(fā)布來(lái)源:直線步進(jìn)電機(jī)供應(yīng)商振合機(jī)電

步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)具有較好的定位性能和較低的本錢,在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控領(lǐng)域和其它需要正確定位加工、制造及檢測(cè)設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于步進(jìn)電機(jī)本身所固有的低頻振動(dòng)題目,使得步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用受限于一些在振動(dòng)及噪音有所要求的場(chǎng)合;如何對(duì)步進(jìn)電機(jī)的低頻振動(dòng)通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行減輕和抑制,是步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用中的一個(gè)重要題目。在現(xiàn)有的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)當(dāng)中,細(xì)分控制技術(shù)和升頻升壓控制技術(shù)是能夠較為有效的降低步進(jìn)電機(jī)低頻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)和噪音的主要控制方法,前者是通過(guò)對(duì)步進(jìn)電機(jī)相電流進(jìn)行門路化正弦控制,使電機(jī)以較小的單位步距角運(yùn)行(機(jī)械步距角的幾分之一或幾十分之一),從而降低低頻振動(dòng),但此項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜,特別是當(dāng)電機(jī)相數(shù)較多時(shí)(如五相)不易實(shí)現(xiàn)且本錢較高;升頻升壓控制技術(shù)是通過(guò)降低電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)的相繞組供電電壓從而降低低頻振動(dòng)的方法,目前升頻升壓控制主要是開(kāi)環(huán)控制,因而存在以下主要問(wèn)題:

1. 電壓開(kāi)環(huán)控制,易受供電電壓波動(dòng)影響;

2. 電機(jī)繞組電流由驅(qū)動(dòng)器輸出電壓與繞組電阻決定,因此電流易受環(huán)境(電源電壓、電機(jī)參數(shù)等)影響,導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱或轉(zhuǎn)矩下降;

3. 由于電機(jī)電阻很小,低速運(yùn)行時(shí)驅(qū)動(dòng)器輸出電壓必須較小才能不致過(guò)電流,而過(guò)低的繞組電壓使得電機(jī)的快速響應(yīng)性較差;

4. 驅(qū)動(dòng)器適應(yīng)性差,針對(duì)不同規(guī)格型號(hào)的電機(jī)須相應(yīng)調(diào)整。

為改善和克服目前升頻升壓控制所存在的上述題目,本文提出和設(shè)計(jì)了一種新型的升頻升壓型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法,該方法將電流控制技術(shù)與升頻升壓技術(shù)有機(jī)的結(jié)合,進(jìn)步驅(qū)動(dòng)器電壓和電流的可控制性,從而進(jìn)步驅(qū)動(dòng)性能及可靠性。

由環(huán)形分配器、頻率/電壓轉(zhuǎn)換、電壓檢測(cè)、比例積分調(diào)節(jié)、直流斬波、脈寬調(diào)制、電流檢測(cè)、電流控制、前級(jí)驅(qū)動(dòng)、功放橋等單元構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);外部輸進(jìn)的步進(jìn)脈沖和方向信號(hào)由環(huán)形分配器轉(zhuǎn)換成步進(jìn)電機(jī)的通電順序控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)功放橋工作,進(jìn)而控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行;由頻率/電壓轉(zhuǎn)換、電壓檢測(cè)、比例積分調(diào)節(jié)、直流斬波構(gòu)成電壓閉環(huán)控制環(huán)節(jié),對(duì)供給步進(jìn)電機(jī)的直流電壓進(jìn)行比例積分控制,保證該直流電壓跟隨升頻升壓控制所要求的電壓給定而變化;由電流檢測(cè)和電流控制兩部分構(gòu)成電流控制環(huán)節(jié),以控制功放橋的輸出電流幅度,并在一定范圍內(nèi)使電機(jī)電流隨電機(jī)運(yùn)行速度進(jìn)步而進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)升頻升壓電流控制效果。

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