【正文】 U2作為繞組功放電路的電源，其大小取決于 tON長短。 常用于驅(qū)動電流較小的伺服步進(jìn)電動機(jī)。 8051 系列 單片機(jī) A相驅(qū)動 B相驅(qū)動 C相驅(qū)動 D相驅(qū)動 E相驅(qū)動 圖 312 用軟件實現(xiàn)脈沖分配的接口示意圖 ２ .軟件環(huán)形分配器 ULN2021 是高耐壓、大電流、內(nèi)部由七個硅 NPN 達(dá)林頓管組成的驅(qū)動芯片。 ? 8713是屬于單極性控制 ，用于控制三相和四相步進(jìn)電機(jī)，可以選擇以下不同的工作方式。 集成元器件的使用，使環(huán)形分配器的體積大大縮小，可靠性和抗干擾能力提高，并具有較好的響應(yīng)速度。 高有效時，把所有控制信號的負(fù)端連在一起作為信號地， 低有效時，把所有控制信號的正端連在一起作為信號公共端。 驅(qū)動電源按供電方式分類， 有：單電壓供電、雙電壓供電、調(diào)頻調(diào)壓供電 ；按功率驅(qū)動部分所用元件分類，有 大功率晶體管驅(qū)動、快速晶閘管驅(qū)動、可關(guān)斷晶閘管驅(qū)動、混合驅(qū)動。步進(jìn)電動機(jī)的 固有頻率 ?(振蕩頻率 ) 可由下式求出： 振蕩失步的過程 可描述如下：在第一個脈沖到來后，轉(zhuǎn)子經(jīng)歷了一次振蕩。 ? 步進(jìn)電動機(jī)的型號表示方法舉例如下（不同生產(chǎn)廠家其表示方法也有所不同） ? 反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī) :（如 150BF/BC003） ? 混合式步進(jìn)電動機(jī) :（如 42BYG008：四相永磁感應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)） ? 永磁式步進(jìn)電動機(jī) : 勵磁繞組相數(shù)或代號 永磁式步進(jìn)電動機(jī) BY 電動機(jī)外徑 （ mm） 勵磁繞組相數(shù)或代號 混合式 （ 永磁感應(yīng)式 ） 步進(jìn)電動機(jī) BYG 電動機(jī)外徑 （ mm） 勵磁繞組相數(shù)或代號 反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī) BF 電動機(jī)外徑 （ mm） 5）步進(jìn)電動機(jī)技術(shù)指標(biāo)實例 90 BYG 2 50 A 機(jī)座號 混合式 相數(shù) 轉(zhuǎn)子齒數(shù) 派生代號 （外徑） mm 步進(jìn)電動機(jī) 混合式步進(jìn)電機(jī)（兼有永磁式和反應(yīng)式兩種步進(jìn)電機(jī)的特點）。 對于某一頻率。時，將有最大靜轉(zhuǎn)矩。目前我國步進(jìn)電動機(jī)的步距角為 90186。設(shè) m為相數(shù) ， z為轉(zhuǎn)子的齒數(shù) 則 齒距 ： 因為每通電一次（即運(yùn)行一拍），轉(zhuǎn)子就走一步，各相繞組輪流通電一次，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一個齒距。 三相單三拍工作方式從一相繞組的通電或斷電切換到另一相繞組的斷電或通電時，由于電機(jī)繞組是電感性元件，磁場的消失或建立均需一定時間，因此， 切換期間容易使電機(jī)產(chǎn)生失步 。圖中所示的步進(jìn)電機(jī)為 A、 B、 C三相控制繞組，故稱為三相步進(jìn)電機(jī)。 5. 步進(jìn)電機(jī)自身的噪聲和振動較大，帶慣性負(fù)載的能力較差。 ? 由于它可以 直接接收計算機(jī)輸出的數(shù)字信號，而不需要進(jìn)行數(shù) /模轉(zhuǎn)換，所以廣泛應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)。同時，它也可以與角度反饋環(huán)節(jié)組成高性能的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。 二、步進(jìn)電動機(jī)的工作原理 （一）反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu) （徑向式）三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖 主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。如果定子繞組的通電順序為 ACBA…… 則步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子沿順時針方向轉(zhuǎn)動。 ? 多段反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)是沿軸向分成磁性相對獨立的幾段，每一段都有一組勵磁繞組，形成一相，因此，三相電動機(jī)有三段，其結(jié)構(gòu)如圖 32所示。 z360KmKmb???? 齒距拍數(shù)齒距? 反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)具有控制方便、步距小、價格低廉的優(yōu)點；具有帶負(fù)載能力差、高速時易失步、斷電后無定位轉(zhuǎn)矩的缺點。 在穩(wěn)定狀態(tài)下，如果在轉(zhuǎn)子軸上加一負(fù)載轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個角度θ ，并能穩(wěn)定下來，這時轉(zhuǎn)子受到的電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相等，該電磁轉(zhuǎn)矩即為 靜轉(zhuǎn)矩 ，而 角度 θ 即為失調(diào)角（或： 電機(jī)定子齒與轉(zhuǎn)子齒中心線之間的夾角叫做失調(diào)角 ） 。 當(dāng)電脈沖頻率低時，電流可以達(dá)到穩(wěn)定值，如圖 36a所示。啟動時轉(zhuǎn)子的角加速度大，它的負(fù)擔(dān)要比連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時重。當(dāng)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)過平衡點后，電磁力又產(chǎn)生正轉(zhuǎn)矩，迫使轉(zhuǎn)子又正向轉(zhuǎn)動，形成轉(zhuǎn)子圍繞平衡點的振蕩。 消除振蕩是通過增加阻尼的方法來實現(xiàn)的，主要有機(jī)械阻尼法和電子阻尼法兩大類。當(dāng)驅(qū)動器正常工作時繼電器閉合，外部24VDC通過繼電器輸入到 CNC輸入端，否則外部 24VDC無法輸入到 CNC輸入端。 環(huán)形分配器有硬件環(huán)形分配器、軟件環(huán)形分配器。 根據(jù)驅(qū)動要求，求出環(huán)形分配器的輸出狀態(tài)表，以二進(jìn)制碼的形式依次存入 EPROM中，在線路中只要依照地址的正向或反向順序依次取出地址的內(nèi)容，即可實現(xiàn)正、反向通電的順序。 步進(jìn)脈沖 3 13 4 12 8713 11 10 5 6 7 A相驅(qū)動 B相驅(qū)動 C相驅(qū)動 D相驅(qū)動 8051 系列單片機(jī) 是完全用軟件的方式進(jìn)行脈沖分配，按照給定的通電換相順序，通過單片機(jī)的 I/O口向驅(qū)動電路發(fā)出控制脈沖。其時間常數(shù)為 ： ?晶體管 VT可以看成一個無觸點開關(guān)； ? 二極管 V和電阻 Rd組成放電回路，以防止晶體管 VT關(guān)斷瞬間繞組反電勢造成管子擊穿。在理想條件下， 保持步進(jìn)電動機(jī)力矩不變 ，則 電源電壓應(yīng)隨工作頻率的升高而升高，隨工作頻率的下降而下降。接口電路可以用緩沖器和鎖存器組成，也可以選用并行 I/O接口芯片，如 825 8155等。然后再截斷高壓，由低壓維持繞組中的電流，以保證電機(jī)繞組中的穩(wěn)定電流等于額定值。如果 P1口輸出的控制信號中， 0代表使繞組通電， 1代表使繞組斷電 ，則可用 10個控制字來對應(yīng)這 10個通電狀態(tài)。 8713有 16個引腳。 （ 1）觸發(fā)器型環(huán)形分配器 目前市場上有很多可靠性高、尺寸小、使用方便的集成脈沖分配器供選擇。當(dāng)撥碼開關(guān) 為“ OFF”時，有半流功能；當(dāng)設(shè)置成“ ON”時，無半流功能。電源線橫截面 ≥ 平方毫米，盡量短。這樣，轉(zhuǎn)子經(jīng)過三個脈沖仍然回到原來位置，也就是丟了三步。一般為兩相或三相；須供給正負(fù)脈沖信號； 輸出轉(zhuǎn)矩較永磁式大（消耗功率相對較?。?；步距角較永磁式小（一般為 ）； 斷電時無定位轉(zhuǎn)矩；啟動和運(yùn)行頻率較高；是目前發(fā)展較快的一種步進(jìn)電機(jī)。 有時也在控制繞組回路中 串接一個較大的附加電阻 ， 以降低回路電氣時間常數(shù) ，但這樣就增加了在附加電阻上功率損耗，導(dǎo)致步進(jìn)電動機(jī)及系統(tǒng)效率降低。 例如三相步進(jìn)電動機(jī)常用 單 雙 相通電的方式 。、 、 、 、 。（拍數(shù) /相數(shù)） ? 若步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子齒數(shù) z=40，按三相單三拍運(yùn)行時， K=1， m=3： ? 若按五相十拍運(yùn)行時，則 K=2， m=5， z=40： ? 可見，步進(jìn)電動機(jī)的相數(shù)和轉(zhuǎn)子齒數(shù)越多，步距角就越小，控制越精確。這種工作方式每個通電狀態(tài)均為兩相繞組同時通電，且相鄰的兩個工作節(jié)拍中總有一相保持通電的狀態(tài)不變，因此，可避免三相單三拍工作方式的失步和低頻振蕩等現(xiàn)象。 ，在空間位置上依次錯開1/3齒距其展開圖如圖所示。 ： 分為功率式和伺服式。） ? 步進(jìn)電動機(jī)具有 快速啟停 、 精確步進(jìn) 的特點，使其在定位場合中得到了廣泛的應(yīng)用。 1. 電機(jī)輸出軸的 角位移與輸入脈沖數(shù)成正比 ； 轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比；轉(zhuǎn)向與通電相序有關(guān) 。 ? 步進(jìn)電動機(jī)和一般旋轉(zhuǎn)電動機(jī)一樣，分為定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。對齊，在電磁力矩的作用下使轉(zhuǎn)子再沿著逆時針方向轉(zhuǎn)過 30176。 通電方式 :