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上海四宏電機(jī)有限公司主營產(chǎn)品:低壓伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、無刷電機(jī)以及配套驅(qū)動(dòng)器。
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步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)分析

信息來源:步進(jìn)電機(jī)供應(yīng)商上海四宏電機(jī)有限公司    添加時(shí)間:2018-01-19

運(yùn)用LM331、PMM8713和SI-73004規(guī)劃了四相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,該驅(qū)動(dòng)電路具有作業(yè)牢靠、效率高、矩頻特性好的特點(diǎn),并運(yùn)用于數(shù)控等離子弧壓主動(dòng)調(diào)高體系中。

步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu),能夠經(jīng)過操控脈沖個(gè)數(shù)來操控角位移量,然后到達(dá)精確定位的意圖;一起能夠經(jīng)過操控脈沖頻率來操控電機(jī)滾動(dòng)的速度和加速度,然后到達(dá)調(diào)速的意圖。

當(dāng)前,對(duì)步進(jìn)電機(jī)的操控主要有由分散器材構(gòu)成的環(huán)形脈沖分配器、軟件環(huán)形脈沖分配器、專用集成芯片環(huán)形脈沖分配器等。本規(guī)劃選用第三種方案,用PMM8713三相或四相步進(jìn)電機(jī)的脈沖分配器、SI-7300A兩相或四相功率驅(qū)動(dòng)器,構(gòu)成四相步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路,以進(jìn)步集成度和牢靠性。

硬件簡介

PMM8713是日本三洋電機(jī)公司出產(chǎn)的步進(jìn)電機(jī)脈沖分配器,適用于操控三相或四相步進(jìn)電機(jī)。操控三相或四相步進(jìn)電機(jī)時(shí)都能夠挑選3種勵(lì)磁方法,每相最小吸入與拉出電流為20mA,它不只滿意后級(jí)功率放大器的輸入要求,并且在其一切輸入端上均內(nèi)嵌施密特觸發(fā)電路,抗干擾能力強(qiáng)。

在PMM8713的內(nèi)部電路中,時(shí)鐘選通有些用于設(shè)定步進(jìn)電機(jī)的正回轉(zhuǎn)脈沖輸入發(fā)。PMM8713有兩種脈沖輸入法:雙脈沖輸入法和單脈沖輸入法。選用雙脈沖輸入法時(shí),CP、CU兩頭別離輸入步進(jìn)電機(jī)正回轉(zhuǎn)的操控脈沖。當(dāng)選用單脈沖輸入時(shí),步進(jìn)電機(jī)的正回轉(zhuǎn)方向由U/D的高、低電位決議。

鼓勵(lì)方法操控電路用來挑選選用何種勵(lì)磁方法。鼓勵(lì)方法判斷電路用于輸出檢測;而可逆環(huán)形計(jì)數(shù)器則用于產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)在選定的勵(lì)磁方法下的各相通斷時(shí)序信號(hào)。

SI-7300A的布局及功率驅(qū)動(dòng)原理

SI-7300A是日本三青公司出產(chǎn)的高功能步進(jìn)電機(jī)集成功率放大器,該器材為單極性四相驅(qū)動(dòng),選用SIPI8封裝。

步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)級(jí)電路可分為電壓和電流兩種驅(qū)動(dòng)方法。電流驅(qū)動(dòng)方法最常用的是PWM恒流斬波驅(qū)動(dòng)電路,也是最常用的高功能驅(qū)動(dòng)方法。

LM331芯片

LM331是美國國家半導(dǎo)體公司出產(chǎn)的雙列直插式8腳芯片,只需接入幾個(gè)外部元件就能夠方便地構(gòu)成電壓/頻率(V/F)改換電路。

LM331的輸出頻率和輸入電壓存在如下聯(lián)系:fo=Vi/(IRtIRL),其間t,sub>1由外接的守時(shí)元件Rt和Ct決議,t1=1.1RtCt,IR由內(nèi)部精細(xì)電流源供給,IR=1.9V/Rs。故fo=ViRs/(2.09RtRLCt)。Rs為可調(diào)電阻,它的作用是調(diào)整LM331的增益誤差。Ct為濾波電容,通常為0.01~0.1μF,在濾波作用較好的情況下,可運(yùn)用1μF的電容。為了進(jìn)步精度和安穩(wěn)度,組容元件選用低溫度系數(shù)的器材。

運(yùn)用舉例

用PMM8713步進(jìn)電機(jī)環(huán)形分配器與S17300A步進(jìn)電機(jī)功率放大器規(guī)劃了一個(gè)四相步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路,PMM8713采取單脈沖輸入、1-2相勵(lì)磁方法。PD操控端為S17300A的輸入電流Io調(diào)理端,可懸空或接高電平,接高電平時(shí)可適當(dāng)進(jìn)步S17300A的輸出電流Io,在本運(yùn)用體系中懸空運(yùn)用。PMM8713的時(shí)鐘脈沖輸入信號(hào)由LM33l(V/F)輸出,方向操控信號(hào)和步進(jìn)電機(jī)的起停信號(hào)由窗口對(duì)比電路給出。

窗口對(duì)比電路為步進(jìn)電機(jī)供給方向操控信號(hào)和步進(jìn)電機(jī)的起停操控信號(hào)。其間,U1、U2為數(shù)控等離子切割機(jī)弧壓的上、下限電壓,Ui為檢測到的弧壓。當(dāng)Ui>U1,V3輸出為高電平,V4輸出為低電平, V5輸出為高電平;當(dāng)U2<Ui  方向操控信號(hào)V3或V4輸出端接PMM8713的C/D,操控步進(jìn)電機(jī)的正回轉(zhuǎn);U5輸出端接PMM8713的復(fù)位端R,操控步進(jìn)電機(jī)的起停。LMM331(V/F)輸出端fo接PMM8713的CK,為步進(jìn)電機(jī)供給脈沖操控信號(hào)。由此可見,當(dāng)U2<Ui<U1時(shí),V5輸出為低電平,步進(jìn)電機(jī)不運(yùn)動(dòng);當(dāng)Ui>U1或許Ui<U2時(shí),V5輸出為高電平,步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)(步進(jìn)電機(jī)的正回轉(zhuǎn)由方向操控信號(hào)操控)至U2<Ui<U1的范圍內(nèi),然后確保Ui始終坐落U2<Ui<Ul范圍內(nèi)。

該驅(qū)動(dòng)電路被用于數(shù)控等離子切割機(jī)弧壓主動(dòng)調(diào)高體系中,體系中的電機(jī)是42BYG009型混合式步進(jìn)電機(jī),驅(qū)動(dòng)電壓為直流24V。經(jīng)過實(shí)踐證明該步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路操控體系布局簡單、功能安穩(wěn)、效率高、矩頻特性好,可廣泛運(yùn)用于小型機(jī)電一體化設(shè)備中。


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