步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動控制線路

發(fā)布日期：2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽：2512

根據(jù)步進(jìn)式伺服系統(tǒng)的工作原理，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制線路的功能是，將具有一定頻率f、一定數(shù)量和一定方向的進(jìn)給脈沖轉(zhuǎn)換成控制步進(jìn)電機(jī)各相定子繞組通斷電的電平信號。電平信號的變化頻率、變化次數(shù)和通斷電順序要與進(jìn)給指令脈沖的頻率、數(shù)量和方向?qū)?yīng)。

一個較完善的步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動控制線路組成：


 

1、脈沖混合電路

無論是來自于數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)信號，還是各種類型的誤差補(bǔ)償信號、手動進(jìn)給信號及手動回原點信號等，它們的目的無非是使工作臺作正向進(jìn)給或負(fù)向進(jìn)給。通過脈沖混合電路可將上述信號混合為使工作臺正向進(jìn)給的“正向進(jìn)給”信號或使工作臺負(fù)向進(jìn)結(jié)的“負(fù)向進(jìn)給”信號。

 

2、加減脈沖分配電路

當(dāng)機(jī)床在正向進(jìn)給脈沖的控制下正在沿正方向進(jìn)給時，由于各種補(bǔ)償脈沖的存在，可能還會出現(xiàn)極個別的負(fù)向進(jìn)給脈沖；同樣，當(dāng)機(jī)床在負(fù)向進(jìn)給脈沖的控制下正在沿負(fù)方向進(jìn)給時，還可能會出現(xiàn)極個別的正向進(jìn)給脈沖。

　


在實際的機(jī)床進(jìn)給控制中，這些與某個進(jìn)給方向相反的個別脈沖指令的出現(xiàn)，意味著步進(jìn)電機(jī)正在沿著一個方向旋轉(zhuǎn)時，再向相反的方向旋轉(zhuǎn)極個別幾個步距角。根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的工作原理，要做到這一點（即電機(jī)正在沿著某個方向旋轉(zhuǎn)時，再向相反的方向旋轉(zhuǎn)極個別幾個步距角），必須首先使步進(jìn)電機(jī)從該旋轉(zhuǎn)方向靜止下來，然后才能向相反的方向旋轉(zhuǎn)，待旋轉(zhuǎn)極個別幾個步距角后，再恢復(fù)至原來的方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)給。這從機(jī)械加工工藝性方面來看是不允許的．即使是允許，控制線路也相當(dāng)復(fù)雜。一般采用的方法是，通過加減脈沖分配電路從該進(jìn)給方向的進(jìn)給脈沖指令中抵消相同數(shù)量的相反方向補(bǔ)償脈沖，如圖所示。

 


 


3．加減速電路(自動升降速電路)

根據(jù)步進(jìn)電機(jī)加減速特性，進(jìn)入步進(jìn)電機(jī)定子繞組的電平信號的頻率變化要平滑．而且應(yīng)有一定的時間常數(shù)。但由加減脈沖分配電路來的進(jìn)給脈沖頻率的變化是有躍變的。

為了保證步進(jìn)電機(jī)能夠正常、可靠地工作，上述躍變頻率必須首先進(jìn)行緩沖，使之變成符合步進(jìn)電機(jī)加減速特性的脈沖頻率，然后再送入步進(jìn)電機(jī)的定子繞

組。加減速電路就是為此而設(shè)置的。經(jīng)過該電路后，輸出脈沖的個數(shù)與輸入的進(jìn)給脈沖的個數(shù)相等，以保證電機(jī)不會丟步。

 

4．環(huán)形分配器

作用：把來自于加減速電路的一系列進(jìn)給脈沖指令，轉(zhuǎn)換成控制步進(jìn)電機(jī)定子繞組通、斷電的電平信號，電平信號狀態(tài)的改變次數(shù)及順序與進(jìn)給脈沖的個數(shù)及方向?qū)?yīng)。環(huán)形分配器可以由硬件邏輯線路構(gòu)成，也可以用軟件來實現(xiàn)。

 

5.功率放大器

從環(huán)形分配器來的進(jìn)給控制信號的電流只有幾毫安，而步進(jìn)電機(jī)的定子繞組需要幾安培電流。因此，需要對從環(huán)形分配器來的信號進(jìn)行功率放大，以提供幅值足夠，前后沿較好的勵磁電流。

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