步進(jìn)電機(jī)是由脈沖控制運(yùn)行的特殊同步電動(dòng)機(jī)，對(duì)應(yīng)每一供電脈沖，都產(chǎn)生一個(gè)恒定量的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，可以是角位移或線位移。步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換，是數(shù)字控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的執(zhí)行元件。它具有一定的開環(huán)控制精度，步距誤差不長(zhǎng)期積累，易于啟動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)及變速，與上位機(jī)接口簡(jiǎn)單方便等特點(diǎn)。隨著電力電子技術(shù)、控制技術(shù)以及電機(jī)本體的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)在辦公自動(dòng)化、產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化機(jī)器、數(shù)控機(jī)械等眾多領(lǐng)域獲得更廣泛的應(yīng)用。
同時(shí)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器也得到了很大的發(fā)展和改進(jìn)[2,3,4]。但是目前在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中，多數(shù)驅(qū)動(dòng)器體積較大，通用性不強(qiáng)，往往要求外接多路電源，而且本錢不低。為此，本文提出了一種單一電源輸進(jìn)、寬電壓、寬電流、低本錢的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)方案，并通過試驗(yàn)和實(shí)際使用驗(yàn)證了其通用性強(qiáng)，控制簡(jiǎn)單，可靠性高的特性。
恒流斬波控制技術(shù)是目前步進(jìn)電機(jī)控制的主流技術(shù)，驅(qū)動(dòng)方式采用PWM等方式，使相繞組電流無論在低頻或高頻段工作時(shí)都保持基本恒定。由于電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩只與電機(jī)相繞組電流相關(guān)，所以恒流斬波控制技術(shù)能夠保證電機(jī)牽出轉(zhuǎn)矩的均勻值基本恒定。同時(shí)，電機(jī)的高頻響應(yīng)得以進(jìn)步，共振現(xiàn)象減弱。該兩相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器充分利用了L297的功能，采用恒流斬波驅(qū)動(dòng)控制方法。
通過采樣電阻反饋相繞組電流值與設(shè)定的相繞組電流峰值相比較，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，使電源電壓工作在開關(guān)狀態(tài)，進(jìn)而使繞組電流保持在設(shè)定值四周波動(dòng)。由于電源電壓并不是一直向繞組供電，而只是一個(gè)個(gè)窄脈沖，總的輸進(jìn)能量是各脈沖時(shí)間的電壓與電流乘積的積分，取自電源的能量大幅度下降，降低了發(fā)熱量，具有較高的效率。
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