步进电机:电脉冲与角位移的转化及控制方式介绍
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- 来源:中国微特电机网
步进电机这东西可不简单!它能把电脉冲变成角位移,能靠控制脉冲个数来精准定位电机原理及驱动,这在好多地方都太有用,要是没这精准定位,很多活儿可就难搞,不过让它好好工作的控制方法也大有学问!下面咱们就一起详细唠唠。
步进电机功能特性
步进电机这执行机构,真的有点厉害它主要的功能就是把电脉冲转化成角位移。比如说,在一些需要精准定位的设备上,就可以通过控制输入的脉冲个数,来精准控制角位移量,这样就能稳稳地完成定位任务。就好比是给一个舞者精准下达指令,他就能按要求跳到指定位置。它在工业生产、自动化设备等好多领域都有重要作用。
常见控制方案
目前对步进电机的控制方式多种多样!有由分散器件组成的环形脉冲分配器,不过它有点复杂;还有软件环形脉冲分配器,软件的东西有时候搞不好会出点小问题;而专用集成芯片环形脉冲分配器就很不错,它集成度高、可靠性强。像这次设计就选了这第三种方案,这种方案的优势在复杂的控制系统中就更明显。
驱动电路选择
设计选择了用PMM8713脉冲分配器和SI - 7300A功率驱动器组成四相步进电机功率驱动电路。PMM8713既能用于三相也能用于四相步进电机,而SI - 7300A是高性能的集成功率放大器,它们搭配起来,能让整个电路的集成度和可靠性大大提高电机原理及驱动,应对各种复杂工况也更得心应手。
励磁及输入方式
控制三相或四相步进电机都有 3 种励磁方式可选择,而且每相最小吸入与拉出电流是 20mA,既符合后级功率放大器输入要求,还有内嵌的施密特触发电路,抗干扰能力超强!PMM8713内部时钟选通部分负责控制步进电机正反转脉冲输入。有双脉冲和单脉冲两种输入方式,双脉冲是CP、CU 两端各输入,单脉冲的话正反转就由U/D 电位决定。
驱动核心部件
SI - 7300A可是日本三青公司生产的宝贝东西!它是单极性四相驱动,SIP18封装的高性能步进电机集成功率放大器。而最常用的电流驱动方式是PWM恒流斩波驱动电路,这种方式高性能,效率也高。LM331输出频率和输入电压还有关系,计算它们的公式用到了外接定时元件还有内部精密电流源,看来这小部件的学问可真不少。
电路实际应用
用PMM8713和SI7300A设计的四相步进电机功率驱动电路,采用单脉冲输入和 1 - 2 相励磁方式效果还不错。电路里的一些控制端还可以调整参数;时钟脉冲输入信号从LM331输出,方向信号和起停信号由窗口比较电路给出,把这个驱动电路用在数控等离子切割机弧压自动调高系统中,那里的 42BYG009 型混合式步进电机能很好地运行,驱动电压是直流 24V。这电路跟系统搭配起来,是不是干活更带劲儿?
大家说说看,步进电机控制电路还有啥新的发展方向不?
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