佳工机电网 在线工博会 我的佳工网 手机版 English
关键字  
  选择展区 >>
您的位置: 首页 > 工业自动化展区 > 伺服与运动控制展厅 > 产品库 > 电机驱动器 > 技术论文 > 正文 产品库 会展 人才 帮助 | 注册 登录  
伺服与运动控制
 按行业筛选
 按产品筛选
查看本类全部文章
e展厅 产品库 最新动态 技术文章 企业目录 资料下载 视频/样本 反馈/论坛
  技术应用 | 基础知识 | 外刊文摘 | 业内专家 | 文章点评 投稿 发表科技文章 
实用的步进电机驱动电路
作者:赵家政 补家武
欢迎访问e展厅
展厅
4
伺服与运动控制展厅
电机驱动器, 伺服电机, 伺服控制系统, 数控系统, ...
概述

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构,可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

目前,对步进电机的控制主要有由分散器件组成的环形脉冲分配器、软件环形脉冲分配器、专用集成芯片环形脉冲分配器等。本设计选用第三种方案,用PMM8713三相或四相步进电机的脉冲分配器、SI-7300A两相或四相功率驱动器,组成四相步进电机功率驱动电路,以提高集成度和可靠性,步进电机控制框图见图1。

佳工机电网
图1 步进电机控制系统框图

硬件简介

● PMM8713原理框图及功能

PMM8713是日本三洋电机公司生产的步进电机脉冲分配器,适用于控制三相或四相步进电机。控制三相或四相步进电机时都可以选择3种励磁方式,每相最小吸入与拉出电流为20mA,它不仅满足后级功率放大器的输入要求,而且在其所有输入端上均内嵌施密特触发电路,抗干扰能力强,其原理框图如图2所示。

佳工机电网
图2 PMM8713的原理框图

在PMM8713的内部电路中,时钟选通部分用于设定步进电机的正反转脉冲输入发。PMM8713有两种脉冲输入法:双脉冲输入法和单脉冲输入法。采用双脉冲输入法时,CP、CU两端分别输入步进电机正反转的控制脉冲。当采用单脉冲输入时,步进电机的正反转方向由U/D的高、低电位决定。

激励方式控制电路用来选择采用何种励磁方式。激励方式判断电路用于输出检测;而可逆环形计数器则用于产生步进电机在选定的励磁方式下的各相通断时序信号。

● SI-7300A的结构及功率驱动原理

SI-7300A是日本三青公司生产的高性能步进电机集成功率放大器,该器件为单极性四相驱动,采用SIP18封装。

步进电机功率驱动级电路可分为电压和电流两种驱动方式。电流驱动方式最常用的是PWM恒流斩波驱动电路,也是最常用的高性能驱动方式,其中一相的等效电路图如图3所示。

佳工机电网
图3 LM331电压/频率变换电路

● LM331芯片

LM331是美国国家半导体公司生产的双列直插式8脚芯片,只需接入几个外部元件就可以方便地构成电压/频率(V/F)变换电路,电路如图4所示。

佳工机电网
图4 四相步进电机功率驱动电路

LM331的输出频率和输入电压存在如下关系:f0=Vi/(IRt1RL),其中t1由外接的定时元件Rt和Ct决定,t1=1.1RtCt,IR由内部精密电流源提供,IR=1.9V/RS。故f0=ViRS/(2.09RtRLCt)。RS为可调电阻,它的作用是调整LM331的增益偏差。Ct为滤波电容,一般为? 0.01~0.1μF,在滤波效果较好的情况下,可使用1μF的电容。为了提高精度和稳定度,组容元件选用低温度系数的器件。

应用举例

用PMM8713步进电机环形分配器与SI7300A步进电机功率放大器设计了一个四相步进电机功率驱动电路,PMM8713采取单脉冲输入、1-2相励磁方式,电路如图5所示。图中PD控制端为SI7300A的输入电流I0调节端,可悬空或接高电平,接高电平时可适当提高SI7300A的输出电流I0,在本应用系统中悬空使用。图中PMM8713的时钟脉冲输入信号由LM331(V/F)输出,方向控制信号和步进电机的起停信号由窗口比较电路给出。

佳工机电网
图5 窗口比较电路

窗口比较电路为步进电机提供方向控制信号和步进电机的起停控制信号,电路如图6所示。其中,U1、U2为数控等离子切割机弧压的上、下限电压,Ui为检测到的弧压。当Ui>U1,V3输出为高电平,V4输出为低电平,V5输出为高电平;当U2

方向控制信号V3或V4输出端接PMM8713的C/D,控制步进电机的正反转;U5输出端接PMM8713的复位端R,控制步进电机的起停。LMM331(V/F)输出端f0接PMM8713的CK,为步进电机提供脉冲控制信号。由此可见,当U2U1或者Ui

结束语

该驱动电路被用于数控等离子切割机弧压自动调高系统中,系统中的电机是42BYG009型混合式步进电机,驱动电压为直流24V。通过实践证明该步进电机功率驱动电路控制系统结构简单、性能稳定、效率高、矩频特性好,可广泛应用于小型机电一体化设备中。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (5/19/2007)
查看更多电机驱动器相关文章: more
·三相混合式多细分步进电机驱动器的设计 (7/7/2007)
·新型升频升压型步进电机驱动技术 newmaker (9/26/2006)
·适用PLC使用的步进电机控制驱动器 重庆大学迪希数控研究所 朱文 周传德 (3/10/2006)
·步进电机驱动集成块SLA7024的应用 卧龙电子技术网 (6/20/2005)
查看更多伺服与运动控制相关文章: more
·配套的直流微型驱动和运动控制器 FAULHABER (8/28/2021)
·转矩、转速、精度三合一. 打破孔径局限,让应用“畅行无阻” FAULHABER (12/10/2020)
·适用于银河系的GPS FAULHABER (11/14/2019)
·三相混合式多细分步进电机驱动器的设计 (7/7/2007)
·PSoC在电动车无刷电机控制器上的应用 溧水县电子研究所 缪鹏程 马跃 (5/11/2007)
·用于工业运动控制的ASSP技术 Guido Remmerie (5/8/2007)
·基于CORBA的DNC系统的实现 唐文虎 童劲松 蔡建国 (4/27/2007)
·运动控制卡在激光雕刻领域的研究与应用 成都步进机电有限公司 邱云周 张春雷 (4/20/2007)
·步进电机升降速曲线控制方法 newmaker (4/20/2007)
·数控系统加减速控制功能对精度的影响 普什模具有限公司 蔚孝华 (4/12/2007)
查看相关文章目录:
·工业自动化展区 > 伺服与运动控制展厅 > 电机驱动器 > 伺服与运动控制文章
·基础件/通用件展区 > 电动机展厅 > 步进电机 > 电动机文章
文章点评 查看全部点评 投稿 进入贴吧


对 伺服与运动控制 有何见解?请到 伺服与运动控制论坛 畅所欲言吧!


网站简介 | 企业会员服务 | 广告服务 | 服务条款 | English | Showsbee | 会员登录  
© 1999-2024 newmaker.com. 佳工机电网·嘉工科技