三相混合式多細(xì)分步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器簡(jiǎn)介

作者：時(shí)間：2012-01-02 來源：網(wǎng)絡(luò)

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本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/161221.htm

功率驅(qū)動(dòng)電路

驅(qū)動(dòng)器的主回路采用交—直—交電壓型逆變器形式，由整流濾波電路、三相逆變器以及步進(jìn)電機(jī)等組成。整流濾波電路構(gòu)成直流電壓源，完成200V、50Hz交流電源到直流電源的變換。逆變器實(shí)現(xiàn)從直流電到變頻變壓交流電的轉(zhuǎn)換，為三相 混合式步進(jìn)電機(jī)的定子繞組提供要求的交流電流。逆變器由仙童公司生產(chǎn)的六只G30N60B3DMOS管組成，構(gòu)成三相逆變橋，驅(qū)動(dòng)器采用兩只電阻檢測(cè)步進(jìn)電機(jī)相電流的瞬時(shí)值。功率驅(qū)動(dòng)電路的核心是功率模塊（MOS管），MOS管與電流追蹤型PWM輸出之間必須通過專用高速光耦連接，根據(jù)MOS管的過流值和電機(jī)峰值線電流的峰值小于MOS管的最大電流值。本設(shè)計(jì)中電機(jī)最大相電流為8.1A，該電流是相電流的有效值，峰值相電流為11.312A(即8.1sqrt（2）)。此外，電機(jī)繞組在三角形接法時(shí)，線電流是相電流的三倍，所以線電流峰值為19.6A。由G30N60B3D PDF文檔知，其最大流值為30A，故可以保證正常使用。正常工作要求適當(dāng)?shù)纳嵩O(shè)計(jì)保證內(nèi)部結(jié)溫永遠(yuǎn)小于150℃，因此要外加散熱器并強(qiáng)制風(fēng)冷，以保證MOS管正常工作。

并口通訊

為了避免在控制過程中停電或者其它特別原因掉電時(shí)造成損失，使用帶電RAM存儲(chǔ)電機(jī)位置，保證來電后工件可繼續(xù)完成加。并口RAM比傳統(tǒng)使用的E2PROM速度傳輸更快更可靠，可更有效的記錄電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，但占用的I/O口較多，這里CPU有足夠的資源可以使用。

控制軟件流程

圖4示出主程序流程圖，圖5示出定時(shí)中斷流程圖。為減少功耗和保護(hù)電機(jī)，設(shè)置了自動(dòng)半電流功能（靜態(tài)鎖軸或沒有脈沖輸入時(shí)電流減半），它由滯環(huán)比較器自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

性能指標(biāo)及目前的應(yīng)用情況

設(shè)計(jì)后所達(dá)到的性能指標(biāo)：

·輸入交流電壓可為90V~275V；

·輸入信號(hào)采用光電隔離；

·采用IGBT為輸出級(jí)的功率電子開關(guān)；

·SVPWM（正弦空間矢量脈寬調(diào)制），三相恒流標(biāo)準(zhǔn)正弦波輸出，三角載波頻率為20kHz；

·自動(dòng)半電流鎖定；

·斷電保護(hù)功能（斷電自動(dòng)相位記憶功能）；

·電流控制靈活可選（2.0A~8.1A），適配86、90、110、130座號(hào)的三相各系列電機(jī)；

·脫機(jī)（FREE）功能；

·噪音低、發(fā)熱量小、效率高、運(yùn)行特性良好；

·本驅(qū)動(dòng)器為單脈沖（P+D）控制模式；

·目前所做的最大細(xì)分數(shù)為16000p/r，最小為600p/r，主要由用戶而定，可以做得更小也可以做得更大。

結(jié)語

實(shí)踐證明本文所講的驅(qū)動(dòng)方法其適應(yīng)性很強(qiáng)，基本上可以適應(yīng)所有的三相混合式步進(jìn)電機(jī)。特別對(duì)三相繞組星形接法，低頻時(shí)運(yùn)行平穩(wěn)，無振蕩，有效地抑制了振蕩、噪音。另外，驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部設(shè)計(jì)多種保護(hù)電路，使整個(gè)驅(qū)動(dòng)器的可靠性大大提高。