機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課件第三：機(jī)電一體化系統(tǒng)執(zhí)行元件的選擇與設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-23 23:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 配器。實(shí)現(xiàn)脈沖環(huán)形分配的方法主要有三種： 軟件分頻 —— 可充分利用計(jì)算機(jī)資源降低硬件成本，可適用多相脈沖分配，但將占用計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)間，影響步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行速度。 IC集成電路分頻（ DDT分頻器） —— 靈活性強(qiáng)，可搭接成任意通電順序的環(huán)形分配器，不站用計(jì)算機(jī)的工作時(shí)間。 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工CH250 管角定義與三相六拍工作狀態(tài)的接線圖 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 專用環(huán)形分頻器 —— 使用方便，接口簡單，專業(yè)化生產(chǎn)質(zhì)量可靠，成本低等。如： CH250三相繞組分頻器 ； L297和 PMM8714兩相繞組分頻器； PMM8713五相繞組電機(jī)分頻器等。（ 2） 功率放大器 功率放大器是實(shí)現(xiàn)控制信號與步進(jìn)電機(jī)匹配的重要組件。 常見的步進(jìn)電機(jī)功率放大器的組成與特點(diǎn)如下： 單電壓功率放大電路 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工特點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)簡單，但串聯(lián) R2消耗能量降低放大功率；電感較大使電路對脈沖反應(yīng)較慢 ,輸出波形差。主要用于轉(zhuǎn)速要求不高的小型步進(jìn)電機(jī)控制。高低壓功率放大器 特點(diǎn)：具有高壓驅(qū)動(dòng)，電流增長速度快、前沿變陡，電機(jī)的扭矩和頻率得到提高 。 特點(diǎn)：僅在脈沖開始時(shí)接通高壓電源，其余時(shí)間僅接通低壓電源供電。具有功效高、電流上升率高、高速運(yùn)轉(zhuǎn)性能好，但波形陡有時(shí)存在過沖現(xiàn)象，諧波豐富，在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)。 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工恒流源功率放大器 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工（ 3） 細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路 采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路的目的： 整步運(yùn)轉(zhuǎn)或半步運(yùn)轉(zhuǎn)基礎(chǔ)上，不改變步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)，提高步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)、控制精度 。 細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路的基本工作原理 ： 對每一控制脈沖，細(xì)分使其電流逐步增加達(dá)到脈沖的最大電流（ Imax），又逐步減少達(dá)到脈沖的最小電流（ 0），從而可實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)轉(zhuǎn)、控制、分辨，以及提高步進(jìn)精度。厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工常用的步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路 工作原理： 由基極開關(guān)電壓 U1~U5控制多路功率開關(guān)管 VTd1~VTd5的通斷，從而控制功放管 VT的導(dǎo)通電流大小，即步進(jìn)電機(jī)線圈繞組電流的大小，實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)量的細(xì)分。 特點(diǎn)： 功率開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài)，功耗很低，但器件多、體積大。 多路功率開關(guān)細(xì)分電路厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工單功率放大細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工階梯波控制信號的產(chǎn)生與放大方法 分先放大后疊加；先疊加后放大兩種方法 。 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工（ 4） 步進(jìn)電機(jī)的微機(jī)控制 主要分為：串行控制 和 并行控制兩種方法 串行控制方式 并行控制方式 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 直流 （ DC）伺 服電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng) 直流 （ DC）伺 服電動(dòng)機(jī)工作原理 通過電刷和轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的整流作用，使磁場磁動(dòng)勢和電樞電流磁動(dòng)勢正交，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。使用直流供電，實(shí)現(xiàn)速度和方向調(diào)節(jié)控制，主要通過對直流電壓 /電流的大小和方向進(jìn)行調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。 直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制如下圖所示。厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工直流電機(jī)的調(diào)速方式由于直流伺服電機(jī)的機(jī)械特性方程為：厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工式中， UC — 電樞控制電壓； R — 電樞回路電阻； Φ — 每極磁通； Ce、 Ct— 分別為電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)。 由此，直流伺服電機(jī)的控制方式如下：（（ 1）調(diào)壓調(diào)速（變電樞電壓，恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速））調(diào)壓調(diào)速（變電樞電壓，恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速）（（ 2）調(diào)磁調(diào)速（變勵(lì)磁電流，恒功率調(diào)速）（）調(diào)磁調(diào)速（變勵(lì)磁電流，恒功率調(diào)速）（3）改變電樞回路電阻調(diào)速）改變電樞回路電阻調(diào)速典型直流伺服電動(dòng)機(jī)控制數(shù)學(xué)模型厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工直流 （
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