步进电机细分驱动控制系统的研究与实现.pdfVIP

维普资讯 步进电机细分驱动控制系统的研究与实现 《电机与控制应用)~2006，33(6) 步进 电机细分驱动控制系统的 研究与实现 陈学军 (台州职业技术学院，台州 318000) 摘 要 ：通过对步进电机细分驱动原珲的分析，合理选择细分电流波形，采用单片机及步进驱动模块，实 现了等步距角等转矩的最佳步进恒流斩波细分驱动控制系统的设计 ，解决了步进电机低频振荡高频扭矩小 的问题。 关键词 ：步进电机；细分；驱动控制 中图分类号：TM383．6 文献标识码 ：A 文章编号 ：1673-6540(2006)06-0048-04 ResearchandRealizationofSubdividedDriving System ofSteppingMotor CHENXue-jun (TaizhouTechnicalCollege，Taizhou318000，China) Abstract：Byanalyzingthesubdivisiondrivingprincipleofthesteppingmotorandrationallyselectingthewave- form ofsubdivisioncurrentaswellasapplyingSCM andsteppingdrivingformwork．h【edesigningofthecontrolling system ofoptimizingsteppingconstantcurrentchoppersubmissionoftheequal—stepangleandtorquewaBcomple— ted，andtheproblem oflow torquecausedbyhighfrequecyandvibrationcausedbylow frequencywassolved． Keywords：steppingmomr；subdivision；drivingcontrol 据图1的阶梯电流变化由图2得到的步距角根据 1 脉冲细分驱动的原理 三角关系求得：0】=l3．9。，02=16．1。，03=16．1。， 步进电机的驱动通过给各相励磁绕组轮流通 04=13．9。，可见四细分时步距角有 2个数值，步 电，实现步进电机内部磁场合成方向的变化来驱 距角不均匀容易引起电机的振动和失步。如果要 动步进电机转动。一般情况下 ，步距角的大小只 使细分后步距角一致，则通过电流的台阶就不应 有两种，整步和半步，可达到的细分数很有限。要 该是均匀的。如若使 0．，0，0，，04都为 15。，则i 增大细分数，就必须控制步进电机各相励磁绕组 应满足 iB=0．26791N，0．51N，0．7321N，IN。，N为 中的电流，使其按阶梯上升或下降，即在零电流到 电流额定值。 最大相电流之间能有多个稳定的中问电流状态。 由此可见 ，步进电机细分驱动的原理就是通 相应的磁场矢量就存在多个中问状态，这样相邻 过等角度有规律地插入电流合成向量，从而减少 两相或多相的合成磁场的方向也将有多个稳定的 合成磁势转动角度，达到步进电机细分驱动控制 中间状态，转子就沿着这些中间状态以微步距转 的 目的。 动。图1给出了三相六拍四细分的各相电流状 态，由于各相电流是以1／4幅度上升或下降的，原 2 细分驱动系统的实现 来一步所转过的角度0将分4步完成，实现步距 角的四细分。 2．1 细分