第7章 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)及其計(jì)算機(jī)控制

機(jī)電系統(tǒng)及生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化

|?第一章機(jī)6一體化概態(tài)

0第二章精密機(jī)械技術(shù)

0第三幸工業(yè)控制針?biāo)銠C(jī)

0第四幸基于單片機(jī)的控制器

0第五章可編程序控制器

0第六章傳感器與計(jì)算機(jī)接口

0第七章動(dòng)力驅(qū)動(dòng)及其計(jì)算機(jī)控制

0第八章機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與實(shí)例

機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成

設(shè)定值

驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)o

（電機(jī)、電磁閥等）被

控

量

機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成

第七講驅(qū)動(dòng)元件及控制

A概述

A步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)

直流電機(jī)及其控制

“交流電機(jī)及其控制

A液壓、卷動(dòng)軀動(dòng)元件及其控制

第七講驅(qū)動(dòng)元件及控制

A概述

/驅(qū)動(dòng)元件的作用

/罪動(dòng)元件的分類

,常見(jiàn)電機(jī)的分類

A步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)

A直流電機(jī)及其控制

A交流電機(jī)及其控制

A液壓、毛動(dòng)馳動(dòng)元件及其控制

驅(qū)動(dòng)元件在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的作用

■在機(jī)電一體化系統(tǒng)中

?機(jī)械裝置一控制對(duì)象

?計(jì)算機(jī)或其他智能單元一控制器

?受控物理量一機(jī)械位移、速度、加速度、力、力矩等參數(shù)

■控制器一控制命令（弱電）f變換和放大（驅(qū)動(dòng)元件）f改變機(jī)

械參量一機(jī)械裝置（得到調(diào)整）

?伺（服）驅(qū)動(dòng)元件是介于控制器與機(jī)械裝置之間的一種能量與

信息轉(zhuǎn)換裝置

■機(jī)電一體化中的驅(qū)動(dòng)元件

-一般都是伺服裝置,用于控制的驅(qū)動(dòng)元件，區(qū)別于單純用于

動(dòng)力輸出的驅(qū)動(dòng)元件。所以，在選擇和使用驅(qū)動(dòng)元件時(shí)，除

了保證帶動(dòng)負(fù)載之外，還應(yīng)考慮其伺服性（即控制性能）。

驅(qū)動(dòng)元件在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的作用

-

多路

'盤-A/DI被

開(kāi)關(guān)

控

接口,開(kāi)關(guān)量/對(duì)

電路輸入

交互設(shè)備象

（鍵盤鼠標(biāo)等）

皿

接口“開(kāi)關(guān)量

,（工控

速

報(bào)警機(jī)或

普通霞

存儲(chǔ)設(shè)備,計(jì)算按I

（硬盤光盤等）機(jī)）電路開(kāi)關(guān)

驅(qū)動(dòng)執(zhí)行

第七講驅(qū)動(dòng)元件及控制

A概述

/驅(qū)動(dòng)元件的作用

/驅(qū)動(dòng)元件的分類

,常外電機(jī)的分類

A步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)

?直流電機(jī)及其控制

A交流包機(jī)及其控制

A液壓、卷動(dòng)驅(qū)動(dòng)元件及其控制

驅(qū)動(dòng)元件的分類

按運(yùn)動(dòng)方式（直線運(yùn)動(dòng)按使用能源-電液動(dòng)壓式式廣L電電液式式

1旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)氣動(dòng)式

類型特點(diǎn)舉例

各種直流伺服電機(jī)、交流伺服電

電動(dòng)式使用工業(yè)電源、動(dòng)力較大、控制性能好

機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、電磁鐵等

輸出功率大，速度快而平穩(wěn)、控制性能

液壓式液壓缸、液壓馬達(dá)

好、但易泄露

氣源方便、便宜，速度快，但功率小、

氣動(dòng)式氣缸、氣馬達(dá)

噪音大且難以控制

第七講驅(qū)動(dòng)元件及控制

A概述

,馳動(dòng)元件的作用

/驅(qū)動(dòng)元件的分類

,常見(jiàn)6機(jī)的分類

?步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)

?直流電機(jī)及其控制

?交流電機(jī)及其控制

?液壓、卷動(dòng)驅(qū)動(dòng)元件及其控制

常見(jiàn)電機(jī)的分類

■常用電機(jī)主要分兩類：

?驅(qū)動(dòng)電機(jī)：驅(qū)動(dòng)單元，主要是指普通的交、直流

電機(jī)。（電力拖動(dòng)）

?控制電機(jī)：特種電機(jī)，常見(jiàn)的有步進(jìn)電機(jī)、伺服

電機(jī)、測(cè)速發(fā)電機(jī)等，主要任務(wù)是轉(zhuǎn)換和傳遞控

制信號(hào)，能量的傳遞是次要的。（機(jī)電控制）

■控制電機(jī)利用電壓、電流、頻率（包括指令

脈沖）等控制方式，實(shí)現(xiàn)速度、力矩的調(diào)

節(jié)、啟、停和其他復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)一。_____

■控制器一控制命令（弱電）T變換和放大（驅(qū)動(dòng)元

彳牛）f機(jī)械運(yùn)動(dòng)功幸放大器

功率驅(qū)動(dòng)接口

第七講驅(qū)動(dòng)元件及控制

A概述

A步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)

/類型和工作原理

/通電方式和步距角

/主要性能指標(biāo)

/功率驅(qū)動(dòng)接口

/其他控制

A直流也機(jī)及其控制

＞交流也機(jī)及其控制

?液壓、專動(dòng)驅(qū)動(dòng)元件及其控制

步進(jìn)電機(jī)的類型和工作原理

步進(jìn)電機(jī)(StepMotor)：OnePulseOneStep

步進(jìn)電機(jī)(電脈沖馬達(dá))，是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械

角位移的控制電機(jī)，其實(shí)質(zhì)是一種數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A)。

轉(zhuǎn)動(dòng)角度由脈沖數(shù)決定，

運(yùn)動(dòng)方向由脈沖相序決定，

轉(zhuǎn)動(dòng)速度由脈沖頻率決定。

步進(jìn)電機(jī)與現(xiàn)代的數(shù)字控制技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制

系統(tǒng)。不過(guò)步進(jìn)電機(jī)在控制的精度、速度變化范圍、低速性能方

面都不如傳統(tǒng)的閉環(huán)控制的伺服電機(jī)。

特點(diǎn)：其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高和成本低

應(yīng)用：精度不是需要特別高的場(chǎng)合

步進(jìn)電機(jī)的類型和工作原理

■根據(jù)結(jié)構(gòu)不同

?反應(yīng)式（VR,Variablereluctance)

?永磁式（PM,Permanentmagnet)

?混合式（HB,Hybrid)

■按相數(shù)（定子繞組數(shù)）不同

?單相

?兩相

?多相

步進(jìn)電機(jī)的類型和工作原理

1.結(jié)構(gòu)（三相反應(yīng)式）

定子：定子鐵芯上嵌有繞組線圈，通電后產(chǎn)生電磁力

轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)上無(wú)繞組線圈，僅當(dāng)作導(dǎo)磁體使用，在定子

產(chǎn)生的電磁力的作用下，轉(zhuǎn)動(dòng)到定子和轉(zhuǎn)子之間磁阻最

小的位置

?A

反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖

步進(jìn)電機(jī)的類型和工作原理

2.工作原理

利用定孑蔡組產(chǎn)生的反應(yīng)電磁力吸引轉(zhuǎn)子作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，故稱為

反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)。

⑴單三拍工作方式：AfB->C—A-

轉(zhuǎn)子總是力圖轉(zhuǎn)到磁阻最小的位置，每一拍轉(zhuǎn)過(guò)30。

步進(jìn)電機(jī)的類型和工作原理

⑵六拍工作方式：A—AB—B—BC—C—CA—A—AB—B—BC

-C-CA…每一拍轉(zhuǎn)過(guò)了15。

(a)A相通電(b)AB相通電(c)B相通電(d)BC相通電

⑶雙三拍工作方式：AB—BC—CA—AB—BC—CA…

三相雙相拍

第七講驅(qū)動(dòng)元件及控制

＞概述

＞步進(jìn)也機(jī)及其驅(qū)動(dòng)

/類型和工作原理

/通也方式和步跑角

/主要性能指標(biāo)

/功率驅(qū)動(dòng)接口

/其他控制

＞直流也機(jī)及其控制

＞交流也機(jī)及其控制

?液壓、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)元件及其控制

步進(jìn)電機(jī)通電方式和步距角

1.通電方式：

如果每拍中只有一相繞組通電，其余斷電，稱單相通電方式

如果每拍中都有兩相繞組通電，另一相斷電，稱雙相通電方式

如果每拍中交替出現(xiàn)單、雙相通電，稱單雙相輪流通電方式

根據(jù)繞組數(shù)（相數(shù)）和每個(gè)通電循環(huán)需要的拍數(shù)：

三相單三拍：AfB-CfA—B->C?.

三相雙三拍：AB—BCfCA—AB-BC—CA???

三相六拍：A—ABfB—BC->C->CAfAfAB—BfBC—Cf

CA...

步進(jìn)電機(jī)通電方式和步距角

2.齒距角a：轉(zhuǎn)子相鄰兩齒之間的角度

360°

a--------

Z

式中：z一是轉(zhuǎn)子齒數(shù)

例如：Z=4時(shí)，a=90。。一般步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子齒數(shù)有好幾十個(gè)，所以齒距角

也只有幾度（例如：Z=40時(shí)，a=9。）o

步進(jìn)電機(jī)通電方式和步距角

3.步距角0：轉(zhuǎn)子每拍轉(zhuǎn)過(guò)的角度。

C360。

“=--------

Z-m-K

式中：

z一是轉(zhuǎn)子齒數(shù)；

m：定子繞組（相）數(shù)；

K：通電方式系數(shù)（單相、雙相通電方式，K=l；單雙相輪流通電方式,

K=2)

步進(jìn)電機(jī)通電方式和步距角

⑴單相、雙相的異同：

①步距角相同；

例如：Z=50②單相方式在換相時(shí)容易失步

,“一，八360°360°一。,定位精度不高（一般不采用這

二相單二拍：e---24種方式）；

Z?m.K50x1x3

③雙相方式每次都有兩相通電

360°360°

三相雙三拍：e=-―---24°，不容易失步且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩大、定

Z?m-A50x1x3?位精度高。

⑵齒距角與步驟距角的關(guān)系：

三相六拍：夕二』360°-_360°_

--L2°

Zm-K50x2x3a-m-K'O

⑶每一個(gè)通電循環(huán)完成一個(gè)齒

距角：

例如：三相六拍，在Z=40時(shí)，

8=1.5。a=9°

第七講驅(qū)動(dòng)元件及控制

A概述

A步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)

/類型和工作原理

,通電方式和步距角

,主要性能指標(biāo)

/功率驅(qū)動(dòng)接口

,其他控制

?直流電機(jī)及其控制

＞交流也機(jī)及其控制

A液壓，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)元件及其控制

步進(jìn)電機(jī)的主要性能指標(biāo)

1.步距誤差：理論步距角和實(shí)際步距角之差，反映了步進(jìn)電

機(jī)角位移精度，一般在10,左右，步距誤差不累積。

2.最大靜轉(zhuǎn)矩：是指步進(jìn)電機(jī)的某相通電不斷且處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)時(shí)，所能承受的最大外加轉(zhuǎn)矩，即步進(jìn)電機(jī)所能輸出的最大電

磁轉(zhuǎn)矩。它反映了步進(jìn)電機(jī)的制動(dòng)能力的低速步進(jìn)運(yùn)行時(shí)的帶負(fù)

載能力。

步進(jìn)電機(jī)的主要性能指標(biāo)

3.啟動(dòng)頻率、啟動(dòng)矩頻特性、啟動(dòng)慣頻特性

啟動(dòng)頻率：是指步進(jìn)電機(jī)在有負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，不失步的正常啟動(dòng)

所能接受的最大階躍輸入脈沖頻率。

啟動(dòng)矩頻特性：?jiǎn)?dòng)頻率和負(fù)載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。

啟動(dòng)慣頻特性：是指步進(jìn)電機(jī)帶純慣性負(fù)載啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)頻率

和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之間的關(guān)系。

從左圖可以看出：

啟動(dòng)頻率隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增大而

減小，在實(shí)際應(yīng)用中，工作點(diǎn)應(yīng)選

在該曲線以下以保證不失步或先低

頻啟動(dòng)再轉(zhuǎn)到高頻運(yùn)行；

負(fù)載慣量越大，啟動(dòng)頻率就越

啟動(dòng)慣頻特性低。

、——步進(jìn)電機(jī)的主要性能指標(biāo)

爾連續(xù)運(yùn)行時(shí)最高工作頻率和運(yùn)行時(shí)矩頻特性

、運(yùn)g時(shí)矩頻特性：步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩和輸入脈沖頻率

之間的關(guān)系。

運(yùn)勺師高工作頻率：連續(xù)運(yùn)行時(shí)所能接受的最高輸入脈沖頻

率，足仃時(shí)最高工作頻率要遠(yuǎn)大于啟動(dòng)頻率。

由左圖用強(qiáng)

在連續(xù)運(yùn)行時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩隨運(yùn)行頻率的

、增加而減小，即速度越高，帶負(fù)載能力越

J拳選用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)就保證實(shí)際工作點(diǎn)位于

京行時(shí)矩頻特性A該曲線以下。

步進(jìn)電機(jī)的主要性能指標(biāo)

5.步進(jìn)運(yùn)行和低頻振蕩

步進(jìn)運(yùn)行：當(dāng)輸入脈沖的頻率很低時(shí)，脈沖周期大于步進(jìn)電機(jī)

的過(guò)渡過(guò)程時(shí)間，步進(jìn)電機(jī)就會(huì)處于一步一停的運(yùn)行狀態(tài)，稱為

步進(jìn)運(yùn)行。

低頻振蕩：當(dāng)步進(jìn)運(yùn)行頻率或低速運(yùn)行頻率與步進(jìn)電機(jī)的固有

頻率相等或相近時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象，此時(shí)，電機(jī)只振蕩不前

進(jìn)，這種現(xiàn)象稱為低頻振蕩。

為避免低頻振蕩，工作頻率應(yīng)盡量避開(kāi)固有頻率附近的共振區(qū)

或調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)上的阻尼器來(lái)改變固有頻率。

步進(jìn)電機(jī)型號(hào)說(shuō)明

□口□BYG□□□□□

機(jī)

電機(jī)類型電

機(jī)座號(hào)相為方形

子

轉(zhuǎn)F

數(shù)

混合式齒

（電機(jī)外徑）BYG-AtB,C,D

數(shù)

BC—反應(yīng)式為序號(hào)

.

空載起空載運(yùn)

相電流步距角保持轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量重量

動(dòng)頻率行頻率

電機(jī)型號(hào)相數(shù)

A度N.mKPPSKPPSKg.cmA2Kg

42BYG250FA21.330.9/1.80.222200.0350.22

42BYG250FB21.680.9/1.80.362200.0540.28

42BYG250FC21.680.9/1.80.442200.0680.35

保持定位

相電流電阻電感步距角轉(zhuǎn)動(dòng)慣量重量

轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩

電機(jī)型號(hào)相數(shù)

AQmH度N.mN.mKg.cmA2Kg

86BYG250A2/43.60.232.50.9/1.81.20.080.641.6

86BYG250B2/440.656.90.9/1.82.40.151.32.6

86BYG250C2/4417.40.9/1.83.60.251.93.8

保持定位

相電流電阻電感步距角轉(zhuǎn)動(dòng)慣量重量

轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩

電機(jī)型號(hào)相數(shù)

AQmH度N.mN.mKg.cmA2Kg

110BYG550A550.47120.36/0.7212.50.48.49.5

110BYG550B550.73150.36/0.72180.512.612

110BYG550C551.3200.36/0.72220.616.813.5

第七講驅(qū)動(dòng)元件及控制

A概述

A步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)

/類型和工作原理

,通電方式和步距角

/主要性能才旨標(biāo)

/功率整動(dòng)接口

,其他控制

A直流電機(jī)及其控制

＞交流6機(jī)及其控制

A液壓，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)元件及其控制

步進(jìn)電機(jī)的功率驅(qū)動(dòng)接口

■脈沖發(fā)生器

?產(chǎn)生脈沖序列信號(hào)（頻率由幾赫到幾十

沖的數(shù)量和頻率，即可控制電機(jī)的角位決定轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角

■脈沖分配器

?將序列脈沖按一定的邏輯關(guān)系加在脈沖決定工作方式

的運(yùn)行方式工作。

■脈沖放大器（功率放大器）

脈沖放大器（即功率放大器）后才能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。

脈沖分配器之1一專用環(huán)形分配器

G、c2>C3為J、K雙穩(wěn)觸發(fā)器:

正轉(zhuǎn)

JKQn+1

控制位

00Qn

010

101

11Qn+1

與非門：全1為0

正轉(zhuǎn)：正轉(zhuǎn)控制位反轉(zhuǎn)控制位

反轉(zhuǎn)=1,=0

控制位反轉(zhuǎn)：正轉(zhuǎn)控制位=0,反轉(zhuǎn)控制位=1

起始狀態(tài)：C=LA=0,B=0,正轉(zhuǎn)

復(fù)位分配前：:hJHlHTErtir0…；

三相六拍脈沖分配器分配后：：k-l：；I—4—Affi：

!!!!I：,；Bffi：

：!~~!_I_!_!_Ic相:

通電順序：C—CA—A—AB-B—BC

脈沖分配器之2—專用集成芯片

J3PJ3L：三相雙三拍正反轉(zhuǎn)控制；

j6r>J6L：三相六拍正反轉(zhuǎn)控制；

號(hào)：雙三拍的復(fù)位端，工作時(shí)，先使Ri接入高電平，處于六拍工作方式，再轉(zhuǎn)到R1=0；

R2：六拍的復(fù)位端，工作時(shí)，先使R2接入高電平，處于雙三拍工作方式，再轉(zhuǎn)到區(qū)2=0;

CL：是時(shí)鐘脈沖輸入端；

EN：時(shí)鐘脈沖允許端?！?dāng)脈沖CP由CL端輸入，只有EN端為高電平時(shí)，時(shí)鐘脈沖的上升沿

才起作用。CH250也允許以EN端作脈沖CP的輸入端，此時(shí)，只有CL為低電平時(shí)，時(shí)鐘脈沖的

下降沿才起作用。

A。、B。、C。：0環(huán)形分配器的三個(gè)輸出端，經(jīng)過(guò)脈沖放大器（功率放大器）后分別接到步進(jìn)

電機(jī)的三相線上。

CH250三相雙三拍接法CH250三相六拍接法

脈沖分配器之2—專用集成芯片

CH250功能表

工作方式CLENJ3rJ.3Lhrhk

正轉(zhuǎn)00010

六拍

反轉(zhuǎn)0工0001

正轉(zhuǎn)0工1000

雙三拍

反轉(zhuǎn)0工0100

正轉(zhuǎn)一夕10010

六拍

反轉(zhuǎn)10001

正轉(zhuǎn)11000

雙三拍

反轉(zhuǎn)10100

脈沖分配器之3一軟件分配器

基本原理：脈沖分配數(shù)據(jù)表一查表獲取相應(yīng)控制數(shù)據(jù)一輸出到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)

動(dòng)電路。

用途：用于步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算機(jī)控制

例如：用8031單片機(jī)對(duì)數(shù)控X-Y工作臺(tái)的兩臺(tái)四相步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制。

A

B

C

D卜X向電機(jī)1.實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞

2電.平轉(zhuǎn)換：+5V-*+15V

A

B3反.相：P1.0=0-XA=1

C

DY向電機(jī)

單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的接口電路

脈沖分配器3—軟件分配器

脈沖分配數(shù)據(jù)表-

轉(zhuǎn)

Y向X向通電控制

序號(hào)向

P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0相ms

111101110AOXEE反

211001100ABOXCCk

311011101BOXDD

410011001BC0X99

510111011COXBB

600110011CD0X33

f

701110111D0X77E

801100110DA

例如：從8031的P1口輸出數(shù)據(jù)：OxEE,X、Y的A相通電

OxEC,Y的A相通電，X的AB相通電

脈沖放大器（功率放大器）

單電壓型

電壓型＜

雙電壓型

功率放大器＜

恒流驅(qū)動(dòng)

電流型,

斬波驅(qū)動(dòng)

單電壓型功率放大器

當(dāng)輸入端無(wú)脈沖電壓時(shí)，中功率管

3DK4和大功率管3DD15均處于截止?fàn)?/p>

態(tài)，步進(jìn)電機(jī)繞組L上不通電，電機(jī)停

轉(zhuǎn)；

當(dāng)輸入端有脈沖電壓時(shí)，中功率管

3DK4和大功率管3DD15均處于導(dǎo)通狀

態(tài)，步進(jìn)電機(jī)繞組L上得到27V電壓，電

機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。其中，續(xù)流二極管D在繞組L斷

電時(shí)，釋放反電動(dòng)勢(shì)，保護(hù)電機(jī)線圈；電

阻R是限流電阻，限制通過(guò)繞組L的電流

不超過(guò)額定值，以免電機(jī)過(guò)熱被破壞。

單電壓驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，但繞組上的串聯(lián)電阻R始當(dāng)要消耗能量，不經(jīng)濟(jì)，此外，

由于繞組L電感較大，對(duì)脈沖電流的反應(yīng)較慢（i=9所以這種放大器只適

合于對(duì)速度要求不高的小型步進(jìn)電機(jī)。

雙電壓型功率放大器

當(dāng)輸入端無(wú)脈沖電壓時(shí)，Tl、T2、

T3、T4均截止，電機(jī)繞組L中無(wú)電流，

電機(jī)停轉(zhuǎn)；

當(dāng)輸入端有脈沖電壓時(shí)，Tl、T2、

T4均飽和導(dǎo)通，在T2由截止到飽和期

間，其集電極電流急劇增加，脈沖變壓

器TI的另一邊感應(yīng)出一個(gè)電壓，使T3導(dǎo)

通，80V的高壓加到繞組L上（此時(shí)，

D1反向偏置，處于截止?fàn)顟B(tài)），繞組電

流迅速增加，當(dāng)T2飽和后，電流變化率

為0,在脈沖變壓器TI的另一邊無(wú)感應(yīng)

電壓，T3截止，工作電流經(jīng)12V低壓電

源、二極管D1、繞組L、串聯(lián)R、18Q

電阻、電容形成回路給繞組L供電，電

機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。斷電時(shí)，繞組L經(jīng)續(xù)流二極管

D2形成放電回路。

高壓供電是用來(lái)加速電流的增長(zhǎng)速度，而低壓是用來(lái)維持穩(wěn)定的電流值。低壓電源

中串聯(lián)一個(gè)數(shù)值較小的電阻，其目的是為了調(diào)節(jié)控制繞組的電流，使各相電流平衡。雙

壓方式大大加快了電流的增長(zhǎng)速度，同時(shí)，串聯(lián)的電阻R很小，消耗能量也很小。

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

WZM-2Ho90Ms驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)二相混合式步進(jìn)電機(jī)，該驅(qū)動(dòng)器采用高頻斬波，

恒流驅(qū)動(dòng)，能帶動(dòng)5A以下的85BYG、86BYG電機(jī)二相混合式步進(jìn)電機(jī)。

翼動(dòng)器接級(jí)示意圖;?POMFR

?NORniidv

0一

f1

2

sf

s5JRa

8?6w

-7

6M

S

6

控制系播CP./CW+

CP-/CM-

或DIR*/CCW?

控制器DIR-/CWI-

EN+

tN-

本圖以兩相A

?-

電機(jī)為例示之A

◎B

u-

111X)213580

AC4OV-6DV

回UM：49V-6Q7I

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

■技術(shù)特征

?驅(qū)動(dòng)電流可調(diào)：最大相電流為5A,16檔可調(diào);

?無(wú)指令時(shí)可選擇電流半流；

?細(xì)分可調(diào)：400-40000；16檔可調(diào)；

?驅(qū)動(dòng)方法：正弦波恒流斬波驅(qū)動(dòng)

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

相電流設(shè)定（OFF位有效）

7位2.6AOFF

8位1.3AON

2.6+0+0+0.4=3.0A

9位0.7AON

10位0.4AOFF

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

細(xì)分設(shè)定

1234位每轉(zhuǎn)步數(shù)步距角1234位每轉(zhuǎn)步數(shù)步距角

00004000.9100050000.072

00018000.45100160000.006

001010000.36101064000.05625

001116000.225101172000.005

010020000045

010130000.121101100000.036

011036000.11110200000.018

011140000.091111400000.009

PLC+步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器+步進(jìn)電機(jī)

第七講驅(qū)動(dòng)元件及控制

A概述

?步進(jìn)先機(jī)及其驅(qū)動(dòng)

/類型和工作原理

/通也方式和步跖角

,主要性能指標(biāo)

/功率驅(qū)動(dòng)接口

,其他控制

?直流電機(jī)及其控制

＞交流電機(jī)及其控制

?液壓，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)元件及其控制

細(xì)分驅(qū)動(dòng)

■細(xì)分驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)

?避免了低頻工作時(shí)的共振點(diǎn)。采用細(xì)分電路后，改善了電器特性，消

除了共振點(diǎn)，電機(jī)在低頻段運(yùn)行平穩(wěn)。

?低頻、低轉(zhuǎn)速工作穩(wěn)定，轉(zhuǎn)矩增大，噪聲降低。采用細(xì)分電路，在低

速工作時(shí)電機(jī)的加速力矩明顯減小，工作力矩=輸出最大力矩■加速力

矩，由于加速力矩的減小，使工作力矩增加，細(xì)分后電機(jī)變得有勁，

帶負(fù)載能力提高，尤其在啟動(dòng)和低速狀態(tài)。由于加速度的減小，步進(jìn)

電機(jī)低速運(yùn)行噪聲也大大減小，改善了工作環(huán)境。

?減小步距角，提高了分辨率和步距精度。

■細(xì)分驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)

?采用多路開(kāi)關(guān)功率元件

?用微機(jī)實(shí)現(xiàn)細(xì)分驅(qū)動(dòng)

升降速控制