2号站注册登录地址步进电机细分驱动电路的设计
【主管Q:2347660】2号站测速地址步进电机是一种将离散的电脉冲信号转化成相应的角位移或线位移的电磁机械装置,随着工业技术的不断进步,在自动化控制、高精密定位、精密加工等高新技术领域内,对步进电机的步进分辨率、电机运行品质等方面的要求也越来越高,相应地对其驱动装置的要求也在不断地提高。
一般来说,目前常见的步进电机的驱动电路有以下几种:(1)单电压串电阻驱动电路;(2)双电压驱动电路;(3)调频调压驱动电路;(4)斩波恒流驱动电路;(5)高低压驱动电路;(6)细分驱动电路。
其中细分驱动电路是通过对步进电机的励磁绕组中电流的控制,来调整步进电机步距角的大小,即把原来的一个整步步距角细分成若干步来完成,从而实现步进电机的高精度定位,大大提高步进电机的分辨率。
1方案概述本设计采用的细分方法是通过对步进电机的励磁绕组中电流的控制,来将步进电动机的步距角进行细分。以三相步进式步进电动机为例,将三相步进式电动机的控制位置数由三拍通电逻辑顺序变为六拍通电逻辑顺序,从而可将步进角降为原来的一半。通过等角度有规律的插入电流合成向量,控制电流合成矢量ih使ih不是一次变动60电角度,而是一次变化一个较小的角度3这样就将步距角由原来的60°变为后来较小的微步距角a通电时,仅让某一相绕组的电流在变化,另一组不变。这样使各相的控制脉冲已变成了阶梯波,细分步数越多,阶梯越复杂。这种细分驱动方法只需要改变某一相的电流值,因此比较容易实现。111基于以上细分方法,本文采用P87LPC764单片机与8位DA转换器(DAC0832)构成开环自动定位系统的细分驱动方案,结合单片机实现软硬结合的控制则可实现同一台步进电机多级细分驱动,使整个系统变得比较简单而灵活,可靠性高,通用性好,具有很强的实用性。
硬件电路设计主要包括以下几个部分:电源电路,DA转换电路,功率放大电路,线性光电隔离电路及保护电路等。
2电路设计21电源电路本文电源部分需要提供三组直流稳压电源:单片机电源+5V,D/A电源+5V及运放电源+15V.这里采用经典的整流滤波电路就可以得到各个所需收穑日期:2005 -),女,江苏姜堰人,南京工业职业技术学院高级工程师,工学硕士;吴春燕(1970 -),女,湖北武汉人,新疆工业高等专科学校讲师,工学硕士。2号站开户1970
22D/A转换电路要的直流信号,如所示使用单片机实现步进电机的细分,有多种实现的渠道,但由于要实现电流的阶梯上升或下降,而不是仅有高、低两种电平,首先想到的就是利用DA转换器结合软件的控制来实现此目的。DA转换器的作用是将二进制代码表示的阶梯波数值转换为相应的电流值输出,经驱动系统放大,控制步进电机转动。1本文所用的单片机P87LPC764的P0口有8个,用作输出数据口,最大细分数可达到255步进电机是三相的,所以至少要有三路DA这里选用8位D/A转换器DAC0832与单片机配合使用,实现方法比较简单又可满足设计要求。其接口电路如所示。
P87LPC764与DAC0832白勺接口电路本系统中开关管的工作频率比较高,因而对二极管的要求也比较高,来快速开通和关断。
24线性光电隔离电路为了提高步进电机的工作可靠性,消除电机电感性绕组的串扰,避免引起测试与控制的错误,在设计中必须加强系统的抗干扰性设计。在硬件上,这里采用的是光电耦合器来实现控制系统和后向通道的完全实现电气隔离,如所示。
一方面也可起到消除对外电磁干扰的作用。
25保护电路一般在系统中都要设计一定的保护电路,其作用是保护系统的安全,在发生异常时可发出报警信号。这里主要讨论过流保护和过热保护。
251过流保护这种保护电路是在相绕组电流或整个驱动级电流发生异常增大时发出保护警报信号。
ABC三相均采用结构相同的电流检测电路,而比较器的输出同接到一个R-S触发器的输入端,只要有任一相绕组过流,该触发器输入就变为低电平,并使R-S触发器翻转,输出低电平,从而关断功率管,达到过流保护的目的。
252过热保护元器件过热将会使其不能正常工作,从而影响整个系统的稳定运行,因此在设计时采用一种简单易行的方法,即将温度保险丝串联于回路中,若温度过高则保险丝熔断,从而可达到过热保护的目的。
当然,对保护电路还可再进一步的优化,对输入信号进行实时监护,发现输入异常提供保护动作等等。2号站平台总代
3电路。
三相六拍五细分的阶梯电流波波形三相六拍十细分的阶梯电流波波形4结束语本文探讨了步进电机细分电路的控制思想,制定了步进电机细分驱动的方案,提出并详细介绍了基于P87LPC764单片机的步进电机数字化任意多倍细分控制及功率驱动方法、控制原理和电路实现的关键技术,最高细分达到256细分,系统体积更小,控制更灵活,可维护性更强。
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