三相反应式步进电机驱动器的设计

三相反应式步进电机驱动器的设计
三相反应式步进电机驱动器的设计

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D306三相混合式步进电机驱动器使用说明

D306三相混合式步进电机驱动器使用说明 !阅读 请详细阅读本说明书后,再进行安装连接! !!!安全事项 ★严禁带电对驱动器进行任何拔码设置或进行测量! ★必须在断电三分钟后,接线,安装和拔码设置! ★二次开关机之间须有三分钟间隔,以免发生故障报警! ★驱动器的输入电压需满足技术要求! ★通电前,确定电源电缆,电机动力电缆,信号电缆连接正确,且连接紧固! ★通电前,电缆连接完毕后,用万用表电阻档测量驱动器A、B、C端子与接地端子之间的电阻应为无穷大。用万用表最小电阻档测量驱动器A、B、C端子每两相电阻值应相等,避免电机相间短路,或电机缺相引起驱动器损坏。 一.性能简介 D306型号三相伺服混合式步进电机驱动器,具有以下特点: 1.采用交流伺服控制原理,在控制方式上增加了全数字式电流环控制,三相正弦电流驱动输出,使三相混合式电机低速无爬行,无共振区,噪音小。 2.驱动器功放级的电压达到DC325伏,步进电机高速运转时仍然有高转矩输出。 3.具备短路、过压、欠压、过热等完善保护功能,可靠性高。 4.具有细分和半流功能。有多种细分选择,最小步距角可设为0.036°。 5.适用面广,通过设置不同相电流可配置各种电机。

三.外观尺寸

2 3。 接口信号说明:CP+/CP-(脉冲信号):每个脉冲上升沿使电机转动一步,最小脉宽≥2.5μS,最高接收频率200KHz 。 CW+/CW-(方向信号):单脉冲控制方式时为方向控制信号输入接口,若CW 为低电平,电机顺时针旋转,CW 为高电平,电机逆时针旋转。双脉冲控制方式时为反转步进脉冲信号输入接口。方向信号切换时间≥10μS 。改变电机旋转方向可通过互换电机任意两相接线。 FREE+/FREE-(脱机信号)脱机信号输入接口,脱机+与脱机-之间分别加高低电平,电机无相电流,电机转子处于不稳定的自由状态(脱机状态);反之脱机+与脱机-之间分别加相同电平和不接,电机处于锁定状态。 Vin 外部电源输入端(仅需接ERR 和FINE 时所需) ERR 报警信号输出接口。 FINE 当FINE 为高电平时,细分功能有效,当FINE 为低电平时,细分功能无效。 当细分功能为无效时,电机每转的脉冲数为细分功能有效时的1/10。 五.拔码开关设置 D306驱动器有一个拔码开关,如图示: 1 2437865 1. 相电流设置 步进电机内部线圈必须接成三角形,驱动器的相电流设置值必须小于或等于电机铭牌上的额定相电注:若电机额定电流标称值是“Y ”接法的电流值时,设定电流值等于额定值的1.7倍。 2. 半流功能设置 半流功能是指输入脉冲频率<800Hz 时输出相电流减小到额定值的60%,可防止电机发热,减小低频振动。通常拔码DIP4设置为OFF ,半流功能有效,当设置为ON 时,半流功能无效。

步进电机驱动电路设计

步进电机驱动电路设计 摘要 随着数字化技术发展,数字控制技术得到了广泛而深入的应用。步进电机是一种将数字信号直接转换成角位移或线位移的控制驱动元件, 具有快速起动和停止的特点。因为步进电动机组成的控制系统结构简单,价格低廉,性能上能满足工业控制的基本要求,所以广泛地应用于手工业自动控制、数控机床、组合机床、机器人、计算机外围设备、照相机,投影仪、数码摄像机、大型望远镜、卫星天线定位系统、医疗器件以及各种可控机械工具等等。直流电机广泛应用于计算机外围设备( 如硬盘、软盘和光盘存储器) 、家电产品、医疗器械和电动车上, 无刷直流电机的转子都普遍使用永磁材料组成的磁钢, 并且在航空、航天、汽车、精密电子等行业也被广泛应用。在电工设备中的应用,除了直流电磁铁(直流继电器、直流接触器等)外,最重要的就是应用在直流旋转电机中。在发电厂里,同步发电机的励磁机、蓄电池的充电机等,都是直流发电机;锅炉给粉机的原动机是直流电动机。此外,在许多工业部门,例如大型轧钢设备、大型精密机床、矿井卷扬机、市内电车、电缆设备要求严格线速度一致的地方等,通常都采用直流电动机作为原动机来拖动工作机械的。直流发电机通常是作为直流电源,向负载输出电能;直流电动机则是作为原动机带动各种生产机械工作,向负载输出机械能。在控制系统中,直流电机还有其它的用途,例如测速电机、伺服电机等。他们都是利用电和磁的相互作用来实现向机械能能的转换。 介绍了步进电机和直流电机原理及其驱动程序控制控制模块,通过AT89S52单片机及脉冲分配器(又称逻辑转换器) L298完成步进电机和直流电机各种运行方式的控制。实现步进电机的正反转速度控制并且显示数据。整个系统采用模块化设计,结构简单、可靠,通过按键控制,操作方便,节省成本。 关键词:步进电机,单片机控制,AT89S52,L297,L298目录

步进电机驱动器的设计

1 绪论 1.1 引言 步进电动机一般以开环运行方式工作在伺服运动系统中,它以脉冲信号进行控制,将脉冲电信号变换为相应的角位移或线位移。步进电动机可以实现信号的变换,是自动控制系统和数字控制系统中广泛应用的执行元件。由于其控制系统结构简单,控制容易并且无累积误差,因而在20世纪70 年代盛行一时。80 年代之后,随着高性能永磁材料的发展、计算机技术以及电力电子技术的发展,矢量控制技术等一些先进的控制方法得以实现,使得永磁同步电机性能有了质的飞跃,在高性能的伺服系统中逐渐处于统治地位。相应的,步进电机的缺点越来越明显,比如,其定位精度有限、低频运行时振荡、存在失步等,因而只能运用在对速度和精度要求不高,且对成本敏感的领域。 技术进步给步进电动机带来挑战的同时,也带来了新的发展遇。由于电力电子技术及计算机技术的进步,步进电动机的细分驱动得以实现。细分驱动技术是70 年代中期发展起来的一种可以显著改善步进电机综合性能的驱动控制技术。实践证明,步进电机脉冲细分驱动技术可以减小步进电动机的步距角,提高电机运行的平稳性,增加控制的灵活性等。由于电机制造技术的发展,德国百格拉公司于1973 年发明了五相混合式步进电动机,又于1993 年开发了三相混合式步进电动机。根据混合式步进电动机的结构特点,可以将交流伺服控制方法引入到混合式步进电机控制系统中,使其可以以任意步距角运行,并且可以显著削弱步进电机的一些缺点。若引入位置反馈,则混合式步进电机控题正是借鉴了永磁交流伺服系统的控制方法,研制了基于DSP的三相混合式步进电机驱动器。 1.2 步进电机及其驱动器的发展概况 按励磁方式分类,可以将步进电动机分为永磁式(PM)、反应式(VR)和混合式(HB)三类,混合式步进电动机在结构和原理上综合了反应式和永磁式步进电动机的优点,因此混合式步进电动机具有诸多优良的性能,本课题的研究对象正是混合式步进电机。20 世纪60 年代后期,各种实用性步进电动机应运而生,而半导体技术的发展则推进了步进电动机在众多领域的应用。在近30 年间,步进电动机迅速的发展并成熟起来。从发展趋势来讲,步进电动机已经能与直流电动机、异步电动机以及同步电动机并列,从而成为电动机的一种基本类型。特别是混合式步进电动机以其优越的性能(功率密度高于同体积的反应式步进电动机50%)得到了较快的发展。其中,60 年代德国百格拉公司申请了四相(两相)混合式步进电动机专利,70 年代中期,百格拉公司又申请了五相混合式步进电动机

DY3系列三相混合式步进电机驱动器

一、型号说明 :12=,13=,24= 二、性能简介 混合式步进电机采用稀土永磁材料制造,与反应式步进电机相比具有电磁损耗小、转换效率高、动态特性好等优点。混合步进电机的电磁静力短为电机阻尼。取消了反应式电机的机械阻尼盘,无需人工调整,运行平稳、噪音小、不易失步。混合式步进电机取代反应式电机是经济型数控系统的发展趋势。 我厂研制的DY3系列三相混合式步进电机驱动电源,具有以下特点: *技术新: 应用微电子技术,将单片机嵌入驱动器内,使控制性能提高,电路简化;功放采用三菱公司智能模块(I P M),具备过载、短路、过压、欠压、过热等完善保护功能,可靠性极高;驱动器内低压直流电源应用开关电源技术,使电源电路体积小,稳定可靠。 *微步距: 运用矢量细分技术,可控制步进电机转过的最小角度为电机步距角的1/20(°)。微步距控制可使步进电机低速运行平稳,其运行效果接近

交流伺服。微步距驱动器与μm()级CN C控制系配套.可使数控机床的最小移动量控制接近μm,对加工弧面、锥面、螺纹等工件,能明显提高工件表面的精细效果。 *高转矩 步进电机输出转矩与注入电流成正比,高速运转时注入电流大小与驱动器功放级使用的电压成正比,目前大部分步进电机驱动器功放级。由于技术限制,所使用的电压在DC150伏以下,而DY3步进电机驱动器功放级的电压达到DC310V,因而驱动步进电机高速运转时仍然有高转矩输出。 *高可靠性 控制部分集成度高、功放级采用三菱公司的智能模块,整机结构紧凑、电路简练、接插件少、机外风冷散热设计可减少粉尘侵入机内,设有超温、过压、欠压、保护、报警信号输出。 三、技术参数

步进电机驱动电路设计

https://www.360docs.net/doc/1817187849.html,/gykz/2010/0310/article_2772.html 引言 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。驱动器接收到一个脉冲信号后,驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。首先,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;其次,通过控制脉冲顿率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到涮速的目的。目前,步进电机具有惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点,在机电一体化产品中应用广泛,常用作定位控制和定速控制。步进电机驱动电路常用的芯片有l297和l298组合应用、3977、8435等,这些芯片一般单相驱动电流在2 a左右,无法驱动更大功率电机,限制了其应用范围。本文基于东芝公司2008年推出的步进电机驱动芯片tb6560提出了一种步进电机驱动电路的设计方案 1步进电机驱动电路设计 1.1 tb6560简介 tb6560是东芝公司推出的低功耗、高集成两相混合式步进电机驱动芯片。其主要特点有:内部集成双全桥mosfet驱动;最高耐压40 v,单相输出最大电流3.5 a(峰值);具有整步、1/2、1/8、1/16细分方式;内置温度保护芯片,温度大于150℃时自动断开所有输出;具有过流保护;采用hzip25封装。tb6560步进电机驱动电路主要包括3部分电路:控制信号隔离电路、主电路和自动半流电路。 1.2步进电机控制信号隔离电路 步进电机控制信号隔离电路如图1所示,步进电机控制信号有3个(clk、cw、enable),分别控制电机的转角和速度、电机正反方向以及使能,均须用光耦隔离后与芯片连接。光耦的作用有两个:首先,防止电机干扰和损坏接口板电路;其次,对控制信号进行整形。对clk、cw信号,要选择中速或高速光耦,保证信号耦合后不会发生滞后和畸变而影响电机驱动,且驱动板能满足更高脉冲频率驱动要求。本设计中选择2片6n137高速光耦隔离clk、cw,其信号传输速率可达到10 mhz,1片tlp521普通光耦隔离enable信号。应用时注意:光耦的同向和反向输出接法;光耦的前向和后向电源应该是单独隔离电源,否则不能起到隔离干扰的作用。

步进电机驱动电路设计

如对您有帮助,请购买打赏,谢谢您! 引言 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。驱动器接收到一个脉冲信号后,驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。首先,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;其次,通过控制脉冲顿率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到涮速的目的。目前,步进电机具有惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点,在机电一体化产品中应用广泛,常用作定位控制和定速控制。步进电机驱动电路常用的芯片有l297和l298组合应用、3977、8435等,这些芯片一般单相驱动电流在2 a左右,无法驱动更大功率电机,限制了其应用范围。本文基于东芝公司2008年推出的步进电机驱动芯片tb6560提出了一种步进电机驱动电路的设计方案 1步进电机驱动电路设计 1.1 tb6560简介 tb6560是东芝公司推出的低功耗、高集成两相混合式步进电机驱动芯片。其主要特点有:内部集成双全桥mosfet驱动;最高耐压40 v,单相输出最大电流3.5 a(峰值);具有整步、1/2、1/8、1/16细分方式;内置温度保护芯片,温度大于150℃时自动断开所有输出;具有过流保护;采用hzip25封装。tb6560步进电机驱动电路主要包括3部分电路:控制信号隔离电路、主电路和自动半流电路。 1.2步进电机控制信号隔离电路 步进电机控制信号隔离电路如图1所示,步进电机控制信号有3个(clk、cw、enable),分别控制电机的转角和速度、电机正反方向以及使能,均须用光耦隔离后与芯片连接。光耦的作用有两个:首先,防止电机干扰和损坏接口板电路;其次,对控制信号进行整形。对clk、cw信号,要选择中速或高速光耦,保证信号耦合后不会发生滞后和畸变而影响电机驱动,且驱动板能满足更高脉冲频率驱动要求。本设计中选择2片6n137高速光耦隔离clk、cw,其信号传输速率可达到10 mhz,1片tlp521普通光耦隔离enable信号。应用时注意:光耦的同向和反向输出接法;光耦的前向和后向电源应该是单独隔离电源,否则不能起到隔离干扰的作用。 1.3步进电机主电路 如图2所示,步进电机主电路主要包括驱动电路和逻辑控制电路两大部分。 驱动电路电源采用28 v,电压范嗣为4.5~40 v,提高驱动电压可增大电机在高频范围转矩的输出,电压选择要根据使用情况而定。vmb、vma为步进电机驱动电源引脚,应接入瓷片去耦电容和电解电容稳压。out_ap、out_am、out_bp、out_bm 引脚分别为电机2相输出接口,由于内部集成了续流二极管,这4个输出口不用

步进电机习题

一、名词解释 矩角特性:步距角:运行矩频特性:失调角: 二、不定项选择题 1、正常情况下步进电机的转速取决于( ) A.控制绕组通电频率 B.绕组通电方式 C.负载大小 D.绕组的电流 2、某三相反应式步进电机的转子齿数为50,其齿距角为( ) ° °电角度 °电角度 3、某四相反应式步进电机的转子齿数为60,其步距角为( ) °电角度 °电角度 4、某三相反应式步进电机的初始通电顺序为C B A →→,下列可使电机反转的通电顺序为( ) A.A B C →→ B.A C B →→ C.B C A →→ D.C A B →→ 5、下列关于步进电机的描述正确的是() A.抗干扰能力强 B.带负载能力强 C.功能是将电脉冲转化成角位移 D.误差不会积累 三、填空题 1、步进电机的工作原理是 。 2、矩角特性的数学表达式为 。 3、三相反应式步进电机的通电状态包括 、 和 。 4、五相反应式步进电机多相通电时,其最大静转矩为 。 5、提高步进电机的带负载能力的方法有 和 。 四、简答题 1、如何控制步进电机的角位移和转速步进电机有哪些优点 2、步进电机的转速和负载大小有关系吗怎样改变步进电机的转向 3、为什么转子的一个齿距角可以看作是360°的电角度 4、反应式步进电机的步距角和那些因素有关 5、步进电机的负载转矩小于最大静转矩时,电机能否正常步进运行 6、为什么随着通电频率的增加,步进电机的带负载能力会下降 五、计算题 1、有一台四相反应式步进电机,其步距角为°/°,试求: (1)转子齿数是多少(2)写出四相八拍的一个通电顺序;(3)A 相绕组的电流频率为400Hz 时,电机转速为多少

2H42B步进电机驱动器说明书

2H42B 细分步进电机驱动器使用手册 V ersion 2.0 版权所有不得翻印 【使用前请仔细阅读本手册,以免损坏驱动器】 东莞市一能机电技术有限公司 DONGGUAN ICAN-TECH CO.,LTD 地址:东莞市万江区新和工业区瑞联振兴工业园B栋4楼 https://www.360docs.net/doc/1817187849.html,/ Email:tech@https://www.360docs.net/doc/1817187849.html,

2H42B 步进电机驱动器 一、 2H42B 步进电机驱动器产品简介 1.1概述 2H42B 步进电机驱动器是一款高性价比的细分两相步进电机驱动器。最大可提供2.0A 的电流输出。由于采用了双极性恒流斩波控制技术,与市面上同类型步进电机驱动器相比,其对步进电机噪声和发热均有明显改善。适用于尺寸为28,35,39,42等各类2相或4相混合式步进电机,具有体积小,使用简单方便等特点。 1.2特点 ◆低噪声,高速大转矩特性 ◆光电隔离差分信号输入,响应频率最高200K ◆供电电压12VDC-36VDC ◆细分精度1,2,4,8,16,32,64,128, ◆输出电流峰值可达2.0A 倍细分可选 ◆静止时电流自动减半 ◆外形尺寸小(96*60*24mm ) ◆可选择脉冲上升沿或下降沿触发 ◆电流设定方便,八档可选 ◆可驱动4、6、8线二相、四相步进电机 ◆具有过流,过温保护功能 1.3应用领域 适用于各类型自动化设备或仪器,如雕刻机、打标机、切割机、激光照排、绘图仪、数控 机床、机械手,包装机械,纺织机械等,极具性价比和竞争力。 二、 2H42B 步进电机驱动器 电气、机械和环境指标 1 网址:www https://www.360docs.net/doc/1817187849.html, 2.2 2H42B 步进电机驱动器使用环境及参数 图1.安装尺寸图 2.4加强散热方式 1) 2H42B 步进电机驱动器的可靠工作温度通常在60℃以内,电机工作温度为80℃以内; 2) 建议使用时选择自动半流方式 (即电机停止时电流自动减至60% ),以减少电机和驱动器的发热; 3) 安装步进电机驱动器时请采用立式侧面安装,使散热面向易于空气对流的方向,必要时在机箱内靠近驱动器处应安装排气风扇,进行强制散热,从而保证驱动器在可靠工作温度范围内工作。 2 网址: www https://www.360docs.net/doc/1817187849.html,

DY3系列三相混合式步进电机驱动器(用户手册)ZW

一、型号说明 :12=1.2A,13=1.3A,24=2.4A 二、性能简介 混合式步进电机采用稀土永磁材料制造,与反应式步进电机相比具有电磁损耗小、转换效率高、动态特性好等优点。混合步进电机的电磁静力短为电机阻尼。取消了反应式电机的机械阻尼盘,无需人工调整,运行平稳、噪音小、不易失步。混合式步进电机取代反应式电机是经济型数控系统的发展趋势。 我厂研制的DY3系列三相混合式步进电机驱动电源,具有以下特点: *技术新: 应用微电子技术,将单片机嵌入驱动器,使控制性能提高,电路简化;功放采用三菱公司智能模块(I PM),具备过载、短路、过压、欠压、过热等完善保护功能,可靠性极高;驱动器低压直流电源应用开关电源技术,使电源电路体积小,稳定可靠。 *微步距: 运用矢量细分技术,可控制步进电机转过的最小角度为电机步距角的1/20(0.003°)。微步距控制可使步进电机低速运行平稳,其运行效果接近交流伺服。微步距驱动器与μm(0.001mm)级CN C控制系配套.可使数控机床的最小移动量控制接近μm,对加工弧面、锥面、螺纹等工件,能明显提高工件表面的精细效果。 *高转矩 步进电机输出转矩与注入电流成正比,高速运转时注入电流大小与驱动器功放级使用的电压成正比,目前大部分步进电机驱动器功放级。由于技术限制,所使用的电压在DC150伏以下,而DY3步进电机驱动器功放级的电压达到DC310V,因而驱动步进电机高速运转时仍然有高转矩

输出。 *高可靠性 控制部分集成度高、功放级采用三菱公司的智能模块,整机结构紧凑、电路简练、接插件少、机外风冷散热设计可减少粉尘侵入机,设有超温、过压、欠压、保护、报警信号输出。 三、技术参数

【matlab编程代做】步进电机控制器设计

步进电机控制器设计报告 1.绪言 在本次EDA课程设计中,我们组选择了做一个步进电机驱动程序的课题。对于步进电机我们以前并未接触过,它的工作原理是什么,它是如何工作的,我们应该如何控制它的转停,这都是我们迫切需要了解的。 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。 步进电机及驱动电源是互相联系的整体。步进电机驱动电源框图如图1所示。变频信号源产生频率可调的脉冲信号,调节步进电机的速度。脉冲分配器则根据要求把脉冲信号按一定的逻辑关系加到脉冲放大器上,使步进电机按确定的运行方式工作。 感应子式步进电机以相数可分为:二相电机、三相电机、四相电机、五相电机等。以机座号(电机外径)可分为:42BYG(BYG 为感应子式步进电机代号)、57BYG、86BYG 、110BYG 、(国际标准),而像70BYG 、90BYG 、130BYG 等均为国内标准。 1.1 驱动控制系统组成 使用、控制步进电机必须由环形脉冲,功率放大等组成的控制系统。 1.1.1 脉冲信号的产生 脉冲信号一般由单片机或CPU 产生,一般脉冲信号的占空比为0.3-0.4 左右,电机转速越高,占空比则越大。 1.1.2 信号分配 感应子式步进电机以二、四相电机为主,二相电机工作方式有二相四拍和二相八拍二种,具体分配如下:二相四拍为,步距角为1.8 度;二相八拍为,步距角为0.9 度。四相电机工作方式也有二种,四相四拍为AB-BC-CD-DA-AB,步距角为1.8 度;四相八拍为 AB-B-BC-C-CD-D-AB,(步距角为0.9 度)。

三相混合式步进电机驱动器设计

三相混合式步进电机驱动器设计 胡静1 丰宋波 2 (1.武汉理工大学自动化学院,湖北 武汉 430070;2.深圳纽科利核电工程有限公司,广东 深圳518124) 摘 要:为了提高三相混合式步进电机低频运行的稳定性、降低系统噪声和振动,设计了采用功率器件和细分技术的驱动器。通过合理选择步进电机相绕组细分电流波形,增加步进电机运行的平稳性,具体的分析了控制电路的设计:电流指令发生器、电流闭环控制器以及故障保护电路。 关键词:混合式步进电动机;驱动器;细分技术 中图分类号:TM383.6 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2010)02-070-04 早期的三相混合式步进电机驱动器是完全由模拟电路实现,硬件电路复杂。随着电机驱动朝着数字化的方向发展,后来出现了数字与模拟 相结合的三相混合式步进电机驱动 器[1] ,随着 高速DSP 的出现,电机控制朝着全数字控制[2] 的方向发展。一方面,由于采用全数字控制,硬件电路相当简单,成本低廉;另一方面,可以利用DSP 运算速度快、精度高和软件编程灵活的特点,采用合适的控制策略,提高驱动器的性能。目前,步进电机驱动系统存在的主要问题之一是低频振荡。步进电机在低速运行时易出现低频振动现象,振动频率与负载情况和驱动器性能有关,低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。本文主要是针对步进电机低频整荡的问题,设计了采用功率器件和细分技术的驱动器。 1 驱动器设计 三相混合式步进电机驱动器系统分为两大部分,一是主回路部分,二是控制回路部分。驱动器结构框图如图1 所示。 图1驱动器结构框图 1.1主回路部分 驱动器的主回路部分采用交直交电压型逆变器形式。由不控整流桥、滤波器、逆变器以及三相混合式步进电动机等组成。不控整流桥和滤波电容器一起构成直流电压源,完成恒频恒压(CFCV)交流电源到直流电源的变换。不控整流桥由功率二极管完成,其中输入为220V、50Hz 交流电,输出直流电压为300V。逆变器实现从直流到变频变压(VFVV)交流的转换,提供所要求的电流给三相混合式步进电机。逆变器由三菱公司生产的20A、1200V 功率模块组成。该模块内部集成了6只IGBT,构成三相全控逆变桥。驱动器采用两只霍尔电流传感器检测步进电动机相电流的瞬时值。 1.2 控制回路部分 驱动器的控制回路部分主要包括电流指令发生器、电流闭环控制器以及故障保护电路三部分。电流指令发生器的输入信号包括脉冲输入信号SP、正反转控制信号U/D、使能控制信号EN 和细分控制信号MIC。另外还有步数选择开关和相电流幅值选择开关,其中,脉冲输入信号可以由CNC 系统或其他控制系统给出,接口采用RS422差动输入方式,这具有传输距离远、抗干扰能力强的优点。电流指令发生器结构图如图2 所示。 图2 电流指令发生器结构图 实际运行中,当三相正弦电流流过步进电动机绕组时,若对正弦电流进行正弦量化控制(如图

SD306 三相混合式步进电机细分驱动器

目录 一、性能简介 (2) 二、电气技术参数 (3) 三、外观尺寸 (4) 四、接口信号说明 (5) 五、操作说明 (7) 六、功率接口 (9) 七、驱动器使用注意事项 (9) 八、200T系列数控系统与SD306驱动器的连接 (10)

一、 性能简介 混合式步进电机采用稀土永磁材料制造,具有电磁损耗小,转换频率高,动态特性好等优点。混合式电机运行时相对平稳、噪音小、输出力矩大,是经济型数控系统在小型仪表机床应用领域的首选。 SD306三相混合式步进电机驱动器,具有以下特点: 1. 采用交流伺服控制原理,全数字式电流控制环,三相正弦电流输出, 基本消除了步进电机低速振动的现象。 2. 驱动器功放级的电压达到DC325伏,这样步进电机在高速运转时仍有高转矩输出。 3. 具备短路、过压、欠压、过热等保护功能,可靠性高。 4. 有细分和半流功能。32种细分选择,最小步距角可设为0.001o。 5. 适用面广,通过设置不同相电流可配置90~150各种三相混合式步进电机。 !阅读 请详细阅读本说明书后,再进行安装连接! !!!安全事项 ★必须在断电三分钟后,接线,安装! ★二次开关机之间须有三分钟间隔,以免发生故障报警! ★驱动器的输入电压需满足技术要求! ★通电前,确定电源电缆,电机动力电缆,信号电缆连接正确,且连接紧固!尤其是电源线不能接错,否则会烧坏驱动器! ★通电前,电缆连接完毕后,用万用表电阻档测量驱动器A、B、C端子与接地端子之间的电阻应为无穷大。用万用表最小电阻档测量驱动器A、 B、C端子每两相电阻值应相等,避免电机相间短路,或电机缺相引起驱 动器损坏。

步进电机控制驱动电路设计.

实习名称:电子设计制作与工艺实习 学生姓名:周文生 学号:201216020134 专业班级:T-1201 指导教师:李文圣 完成时间: 2014年6月13日 报告成绩:

步进电机控制驱动电路设计 摘要: 本设计在根据已有模电、物电知识的基础上,用具有置位,清零功能的JK 触发器74LS76作为主要器件来设计环行分配器,来对555定时器产生的脉冲进行分配,通过功率放大电路来对步进电机进行驱动,并且产生的脉冲的频率可以控制,从而来控制步进电机的速度,环形分配器中具有复位的功能,在对于异常情况可以按复位键来重新工作。 关键字:555定时器脉冲源环行分配器功率放大电路 一、方案论证与比较: (一)脉冲源的方案论证及选择: 方案一:采用555定时器产生脉冲,它工作频率易于改变从而可以控制步进电机的速度并且工作可靠,简单易行。 C2 10uF 图一 555定时器产生的方法 方案二:采用晶振电路来实现,晶振的频率较大,不利于电机的工作,易失步,我们可以利用分频的方法使晶振的频率变小,可以使电机工作稳定,但分频电路较复杂,并且晶振起振需要一定的条件,不好实现。

X1 1kohm 1kohm 图二晶振产生脉冲源电路 综上所述,我们采用方案一来设计脉冲源。 (二)环形分配器的设计: 方案一:采用74ls194通过送入不同的初值来进行移位依此产生正确的值使步进电机进行转动。但此方案的操作较复杂,需要每次工作时都要进行置位,正反转的操作较复杂,这里很早的将此方案放弃。 方案二:使用单独的JK 触发器来分别实现单独的功能。 图三双三拍正转 图四单三拍正转

图五三相六拍正转 利用单独的做,电路图较简单,单具体操作时不方便,并且不利于工程设计。块分的较零散,无法统一。 方案三:利用JK触发器的自己运动时序特性设计,利用卡诺图来进行画简。 图六单,双三拍的电路图 单,双三拍的正,反转主要由键s1,s2的四种状态来决定四种情况的选择。

两相步进电机驱动器设计

两相步进电机驱动器设计 目录 第1章绪论 (3) 1.1 引言 (3) 1.2 步进电机常见的控制方法与驱动技术简介 (3) 第2章设计方案 (5) 2.1 步进电机的介绍 (5) 2.2 步进电机的特点 (6) 2.3 步进电机的分类 (6)

2.4步进电机运动特性及性能参数 (7) 2.5 设计方案的确定 (8) 2.6 设计思想与设计原理 (9) 第3章单元电路的设计 (9) 3.1方波产生电路设计 (9) 3.2 信号的分配 (13) 3.3功率放大电路设计 (15) 3.4 总体设计 (16) 第4章设计方案的论证 (18) 第5章心得体会 (18) 第6章参考文献 (19) 第1章 1.1 引言 步进电动机一般以开环运行方式工作在伺服运动系统中,它以脉冲信号进行控制,将脉冲电信号变换为相应的角位移或线位移。步进电动机可以实现信号的变换,是自动控制系统和数字控制系统中广泛应用的执行元件。由于其控制系统结构简单,控制容易并且无累积误差,因而在20世纪70 年代盛行一时。80 年代之后,随着高性能永磁材料的发展、计算机技术以及电力电子技术的发展,矢量控制技术等一些先进的控制方法得以实现,使得永磁同步电机性能有了质的飞跃,在高性能的伺服系统中逐渐处

于统治地位。相应的,步进电机的缺点越来越明显,比如,其定位精度有 限、低频运行时振荡、存在失步等,因而只能运用在对速度和精度要求不 高,且对成本敏感的领域。技术进步给步进电动机带来挑战的同时,也带 来了新的发展遇。由于电力电子技术及计算机技术的进步,步进电动机的 细分驱动得以实现。细分驱动技术是70 年代中期发展起来的一种可以显 著改善步进电机综合性能的驱动控制技术。实践证明,步进电机脉冲细分 驱动技术可以减小步进电动机的步距角,提高电机运行的平稳性,增加控 制的灵活性等。由于电机制造技术的发展,德国百格拉公司于1973 年发 明了五相混合式步进电动机,又于1993 年开发了三相混合式步进电动机。 根据混合式步进电动机的结构特点,可以将交流伺服控制方法引入到混合 式步进电机控制系统中,使其可以以任意步距角运行,并且可以显著削弱 步进电机的一些缺点。若引入位置反馈,则混合式步进电机控题正是借鉴 了永磁交流伺服系统的控制方法,研制了基于DSP的三相混合式步进电机驱 动器. 1.2 步进电机常见的控制方法与驱动技术简介 1.2.1常见的步进电机控制方案 1、基于电子电路的控制 步进电机受电脉冲信号控制,电脉冲信号的产生、分配、放大全靠电子元器件的动作来实现。由于脉冲控制信号的驱动能力一般都很弱,因此必须有功率放大驱动电路。步进电机与控制电路、功率放大驱动电路组成一体,构成步进电机驱动系统。此种控制电路设计简单,功能强大,可实现一般步进电机的细分任务。这个系统由三部分组成:脉冲信号产生电路、脉冲信号分配电路、功率放大驱动电路。系统组成如图1.1所示。 脉冲控制器 功 率 放 大 驱 动 电 路 环 形 分 配 器 步 进 电 机

三相六拍步进电动机

三相六拍步进电动机 三相六拍步进电动机是一典型单定子、径向分组、反应式伺服电机。它与普通电机一样,分为定子和转子两部分,其中定子又分为定子铁芯和定子绕组。定子铁芯由电工钢片叠压而成。定子绕组绕制在定子铁芯上,六个均匀分布齿上的线圈,在直径方向上相对的两个齿上的线圈串连在一起,构成一相控制绕组。三相步进电机可构成三相控制绕组,若任一相绕组通电,便形成一组定子磁极。在定子的每个磁极上,即定子铁芯上的每个齿上开了五个小齿,齿槽等宽,齿间夹角为9o,转子上没有绕组,只有均匀分布的40个小齿,齿槽等宽,齿间夹角为9o,与磁极上的小齿一致。此外,三相定子磁极上的小齿在空间位置上依次错开1/3齿距。当A相磁极上的小齿与转子上的小齿对齐时,B相磁极上的齿刚好超前或滞后转子齿轮1/3齿距角,C 相磁极上的齿刚好超前或滞后转子齿轮2/3齿距角。 步进电机广泛应用于对精度要求比较高的运动控制系统中,如机器人、打印机、软盘驱动器、绘图仪、机械阀门控制器等。矩角特性是步进电机运行时一个很重要的参数,矩角特性好,步进电机启动转矩就大,运行不易失步。改善矩角特性一般通过增加步进电机的运行拍数来实现。三相六拍比三相二拍的矩角特性好一倍,因此在很多情况下,三相步进电机采用三相六拍运行方式。“三相三拍”中的“三相”指定子有三相绕组;“拍”是指定子绕组改变一次通电方式;“三拍”表示通电三次完成一个循环。

1.三相单三拍运行方式 图9-3所示为反应式步进电动机工作原理图,若通过脉冲分配器输出的第一个脉冲使a相绕组通电,b,c相绕组不通电,在a相绕组通电后产生的磁场将使转子上产生反应转矩,转子的1、3齿将与定子磁极对齐,如果9-3(a)所示。第二个脉冲到来,使b相绕组通电,而a、c相绕组不通电;b相绕组产生的磁场将使转子的2、4齿与b 相磁极对齐,如果9-3(b)所示,与图9-3(a)相比,转子逆时针方向转动了一个角度。第三个脉冲到来后,是c相绕组通电,而a、b 相不通电,这时转子的1、3齿会与c组对齐,转子的位置如图9-3(c)所示,与图9-3(b)比较,又逆时针转过了一个角度。 当脉冲不断到来时,通过分配器使定子的绕组按着a相--b相--c相--a相……的规律不断地接通与断开,这时步进电动机的转子就连续不停地一步步的逆时针方向转动。如果改变步进电动机的转动方向,只要将定子各绕组通电的顺序改为a相--c相--b相--a相,转子转动方向即改为顺时针方向。 控制绕组通、断电的方式,称为分配方式。上述按a 相--b 相--c 相--a相……的通电方式和a 相--c相--b 相--a相……的通电方式,没来到一个脉冲时,只有一个控制绕组(定子绕组)通电,在一个循环周期内有三种不同的通电状态,这样的通电次序,称为单三拍分配方式。

步进电机驱动器说明书

TB6600升级版 两相步进驱动器 使用说明书 [使用前请仔细阅读本手册,以免损坏驱动器]

目录 一、产品简介 (3) 概述 (3) 特点 (3) 二、接口和接线介绍 (3) 信号输入端 (3) 电机绕组连接 (3) 电源电压连接 (4) 状态指示 (4) 接线方式 (4) 接线要求 (5) 三、电流、细分拨码开关设定 (5) 细分设定 (5) 工作(动态)电流设定 (6) 四、机械和环境指标 (6) 使用环境及参数 (6) 机械安装图 (7) 五、电机适配 (7) 电机适配 (7) 电机接线 (8) 供电电压和输出电流的选择 (8) 五、常见问题 (9) 应用中常见问题和处理方法 (9) 六、保修条款 (10)

一、产品简介 ◆概述 TB6600升级版驱动器是一款专业的两相混合式步进电机驱动器,可适配国内外各种品牌,电流在4.0A及以下,外径39,42,57mm的四线,六线,八线两相混合式步进电机。适合各种小中型自动化设备和仪器,例如:雕刻机、打标机、切割机、激光照排、绘图仪、数控机床、拿放装置等。在用户期望低成本、大电流运行的设备中效果特性。 ◆特点 ※信号输入:单端,脉冲/方向 ※细分可选:1/2/4/8/16/32细分 ※输出电流:0.5A-4.0A ※输入电压:9-42VDC ※静止时电流自动减半 ※可驱动4,6,8线两相、四相步进电机 ※光耦隔离信号输入,抗干扰能力强 ※具有过热、过流、欠压锁定、输入电压防反接保护等功能 ※体积小巧,方便安装 ※外部信号3.3-24V通用,无需串联电阻 二、接口和接线介绍 ◆信号输入端 PUL+ PUL-脉冲输入信号。默认脉冲上升沿有效。为了可靠响应脉冲信号,脉冲宽度应大于1.2us。 DIR+ DIR-方向输入信号,高/低电平信号,为保证电机可靠换向,方向信号应先于脉冲信号至少5us建立。电机的初始运行方向与电机绕组接线有关,互换任一相绕组(如A+、A-交换)可以改变电机初始运行方向。 ENA+ ENA-使能输入信号(脱机信号),用于使能或禁止驱动器输出。使能时,驱动器将切断电机各相的电流使电机处于自由状态,不响应步进脉冲。当不需用此功能时,使能信号端悬空即可。 ◆电机绕组连接 A+,A-电机A相绕组。 B+,B-电机B相绕组。

步进电机控制器的设计

步进电机控制器的设计 研究mps430单片机构成步进电机的控制系统,控制步进电机实现三相六拍运行,启动、升减速、停车定位,以及与上位机的通信,采用串行通信模块、单片机模块和电机驱动模块来构成电机的控制系统;用定时器中断来控制I/O输出高低电平,控制驱动的通断,实现脉冲的环形分配完成三相六拍运行;控制定时时间,来控制频率的增加和减少,实现升减速。电机的启动频率达到1000hz,最高运行频率达到20000hz。 标签:MPS430单片机;步进电机;通信 本系统设计的主要内容分为硬件设计和软件设计两部分。下面具体的说明一下系统的硬件设计和软件设计。 1 硬件系统的设计 设计本系统中,硬件系统主要由电机驱动电路,电源电路,串口通信电路,单片机电路,下面就具体的电路进行分析设计介绍。 图1 硬件系统图 1.1 电机驱动电路 主要由驱动芯片组成,该系统的驱动部分采用了UC3717A芯片,UC3717A 芯片使用非常简单,它通过3个输入管脚(Phase、I1和I0)接受输入的参数,在2个输出管脚(AOUT和BOUT)上输出相应的控制信号。 利用外部逻辑电路构成的逻辑分配器或微处理器分配信号,由若干片这种电路和少量无源元件可组成一个完整的多相步进电动机驱动系统,可实现整步(基本步距)、半步或微步距控制。在这里我们使用的是MSP430单片机来分配信号,控制方式是双极性、固定OFF(关断)时间的斩波电流控制。它们是16脚双列直插塑料封装,4、5、12、13脚为地.UC3717A是UC3717的改进型,其驱动能力是双向电流1A,步进电动机供电电压范围宽,为10-46V。H桥的功率晶体管有低饱和压降,并附有快速恢复续流二极管(见图2)。 1.2 电源电路 在本設计中,整个系统要求电源既有稳压性能,和纹波小等特点,还有是硬件系统的低功耗等特点,因此本系统的电源部分选用了TI公司芯片TPS76033来实现,该芯片能很好的满足硬件系统的要求,TPS760XX芯片是针对电池供电应用的50mA输出的低压差线性稳压器,使用Bicmos工艺,使其在电池供电中显示出杰出的性能。芯片采用小体积的SOT-23封装,工作温度范围宽。其特性是50mA电流输出,多种固定电压可选:5V,3.8V,3.3V,3.2V和3V,典型压

单片机课程设计步进电机驱动器

单片机原理 实训说明书 题目:步进电机控制器学院: 专业: 学生姓名: 学号: 指导教师: 2011 年12 月29 日

摘要 步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的精密执行元件,具有快速起动和停止的特点。其驱动速度和指令脉冲能严格同步,具有较高的重复定位精度, 并能实现正反转和平滑速度调节。它的运行速度和步距不受电源电压波动及负载的影响, 因而被广泛应用于数模转换、速度控制和位置控制系统。本文在分析了步进电机的驱动特性、斩波恒流细分驱动原理和混合式步进电机驱动芯片ULN2003AN的性能、结构的基础上,结合AT89C52单片机,设计出了混合式步进电机驱动电路。 关键词:步进电机;AT89C52单片机;ULN2003AN驱动。

Abstract Stepping motors is a kind of will convert angular displacement or electrical impulses signal line displacement of precision actuator, have fast start and stop characteristics. The driving speed and instructions pulse can strictly synchronization, which has high repositioning precision, and can realize the positive &negative and smooth adjustable speed. Its operation speed and step distance from supply voltage fluctuation and load effect, which have been widely applied in analog-to-digital conversion, speed control and the position control system. Based on the analysis of the stepper motor driving characteristics, a chopper constant-current subdivided driving principle and hybrid stepping motor drive chip ULN2003AN the performance, structure in the foundation, the union AT89C52 single chip computer, designed a hybrid stepping motor driver circuit. Key words:Stepping motor; AT89C52 single chip computer; ULN2003AN driver.

步进电机控制器设计

https://www.360docs.net/doc/1817187849.html, 电子发烧友https://www.360docs.net/doc/1817187849.html, 电子技术论坛 □毕业实习□毕业设计□毕业论文 题目:基于A VR单片机的 步进电机控制器设计 年级: 2005级 专业:机电一体化技术 姓名:杨明 学号: 20056427 指导教师:王世刚 日期: 黑龙江大学职业技术学院制

摘要 介绍了步进电动机的发展史,及国内的现状和步进电动机未来的应用前景。并且阐述了步进电动机转速、角度、转矩的控制原理。本文阐述了一种步进电机控制器的设计方案,并绘制了原理图和PCB板图,撰写了程序源代码。实现了对步进电动机转速、角度的控制,并完成了实物的制作。这期间主要使用protel99se软件绘制原理图和制板,使用proteus7.1软件进行程序代码的仿真和功能的理论验证。最后通过硬件的调试验证程序代码的实际功能,完成对控制器的设计。 关键词 AVR单片机;步进电动机;控制器。

Abstract Introduction step enter electric motor of development history, and local present condition and step enter electric motor future of application foreground.And elaborated a step to enter electric motor to turn soon, angle, turn Ju of control principle.This text elaborated a kind of step enter electrical engineering controller of design project, and drew principle diagram and PCB plank diagram, composed a procedure source a code.Realization to step enter the electric motor turn soon, angle of control, and completion real object of creation.This period main usage the protel 99 se the software draw principle diagram and make plank, usage proteus 7.1 softwares carry on an imitate of procedure code true with the theories of the function verification.The end experiment certificate procedure a code through an adjust of hardware of actual function, completion design controller. Key words A VR MCU; Stepper Motor;Controller.

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