【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 極上的齒依次錯(cuò)開(kāi) 1/3齒距即 3176。 。Copyright 169。 by ARTCOM PT All rights reserved.數(shù)控技術(shù) １．三相單三拍供電方式：第一拍： A相勵(lì)磁繞組通電， B、 C相勵(lì)磁繞組斷電。 A相定子磁極電磁力要使相鄰轉(zhuǎn)子齒與其對(duì)齊， B相和 C相定、轉(zhuǎn)子錯(cuò)齒分別為 1/3齒距（ 3176。）和 2/3齒距（ 6176。 ）。第二拍： B相繞組通電， A、 C相繞組斷電。電磁反應(yīng)力矩使轉(zhuǎn)子順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，與 B相的定子齒對(duì)齊，此時(shí) A相、 C相的定、轉(zhuǎn)子齒又互相錯(cuò)齒。第三拍： C相繞組通電， A、 B相繞組斷電。電磁反應(yīng)力矩又使轉(zhuǎn)子順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí) A相、 B相定、轉(zhuǎn)子齒錯(cuò)齒。重復(fù)單三拍的通電順序，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)就順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)起來(lái)，而且是對(duì)應(yīng)每個(gè)指令脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一固定角度（ 3176。 ），稱(chēng)為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角。Copyright 169。 by ARTCOM PT All rights reserved.數(shù)控技術(shù) ２．三相雙三拍工作方式 為克服單三拍工作的缺點(diǎn)，可采用雙三拍通電控制方式。若定子繞組的通電順序?yàn)?AB→AC→BC→AB→… ，其步距角也是 3176。 。３．三相六拍工作方式 若定子繞組的通電順序是A→AB→B→BC→C→CA→A→… 即三相六拍控制方式。定子繞組切換為 A、B相通電時(shí)， A、 B相定子磁極力保持與其相鄰轉(zhuǎn)子齒對(duì)齊，轉(zhuǎn)子順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng) 176。 。若定子勵(lì)磁繞組通電順序?yàn)?A→AC→C→BC→B→AB→A→…則步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，步距角仍為 176。 。三相六拍控制方式比三相三拍控制方式步距角小一半，在切換時(shí)保持一相繞組通電，工作穩(wěn)定，比雙三拍增大了穩(wěn)定區(qū)。所以三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常采用這種控制方式。Copyright 169。 by ARTCOM PT All rights reserved.數(shù)控技術(shù) 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源通常由環(huán)形分配器和功率放大器組成。環(huán)行分配器是根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)和控制方式設(shè)計(jì)的，用于控制步進(jìn)電機(jī)的通電運(yùn)行方式，其作用就是將數(shù)控裝置送來(lái)的一系列指令脈沖按一定的順序和分配方式、控制繞組的通電、斷電，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，環(huán)行分配器的輸出是周期性的，又是可逆的。功率放大器的作用是將環(huán)行分配器輸出 TTL電平的通電狀態(tài)信號(hào)經(jīng)過(guò)幾級(jí)功率放大，控制步進(jìn)電機(jī)各相繞組電流按一定順序切換。根據(jù)其功率的不同，繞組電流從幾安到十幾安不等，每相繞組分別有一組功率放大器控制。Copyright 169。 by ARTCOM PT All rights reserved.數(shù)控技術(shù) 1．環(huán)形分配器： 其作用是把來(lái)自加減速電路的一系列進(jìn)給脈沖指令，轉(zhuǎn)換成控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定子繞組通電、斷電的電平信號(hào)狀態(tài)的改變次數(shù)及順序與進(jìn)給脈沖的數(shù)量及方向?qū)?yīng)。 如對(duì)于三相三拍步進(jìn)電機(jī)，若 “1” 表示通電， “0” 表示斷電， A， B， C是其三相定子繞組，則經(jīng)環(huán)形分配器后，每個(gè)進(jìn)給脈沖指令， A， B， C 應(yīng)按（ 100）（ 010）（ 001）（ 100） … 的順序改變一次。環(huán)形分配器的實(shí)現(xiàn)可以是硬件、軟件及軟硬件相結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。(1）硬件環(huán)形分配器　三相六拍環(huán)形分配器由三個(gè) D觸發(fā)器和若干個(gè)與非門(mén)所組成。 CP端接進(jìn)給脈沖控制信號(hào)， E端接電機(jī)方向控制信號(hào)。環(huán)行分配器的輸出端 QA、 QB、 QC分別控制電機(jī)的 A、 B、 C三相繞組，其原理圖如圖 65。由 CH250三相步進(jìn)電機(jī)環(huán)配芯片構(gòu)成的反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)三相六拍工作時(shí)的接線如圖 66所示。Copyright 169。 by ARTCOM PT All rights reserved.數(shù)控技術(shù) Copyright 169。 by ARTCOM PT All rights reserved.數(shù)控技術(shù) (2）軟件環(huán)行分配器 軟件環(huán)形分配器只需編制不同的軟件環(huán)分程序，將其存入 CNC裝置的 EPROM中即可。軟件環(huán)形分配器可以使線路簡(jiǎn)化，成本下降，并可靈活地改孌步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制方案。軟件環(huán)形分配器有多種設(shè)計(jì)方法，如查表法、比較法、移位寄存器等。查表法是根據(jù)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)當(dāng)前勵(lì)磁狀態(tài)和正向、反向運(yùn)轉(zhuǎn)的要求，從表中找到相應(yīng)單元地址，取出地址中的內(nèi)容并輸出。通常用基址（表格首址）加索引值（序號(hào)）的方法。正轉(zhuǎn)時(shí)，只要步進(jìn)電動(dòng)機(jī)當(dāng)前狀態(tài)序號(hào)不是表底序號(hào)，序號(hào)+1就是下一狀態(tài)的序號(hào)；若是表底序號(hào)，需要將表底序號(hào)修改成表首序號(hào)。反轉(zhuǎn)時(shí)，需判斷當(dāng)前序號(hào)是不是表首，不是表首則序號(hào)－ 1,是表首序號(hào)需修改成表底序號(hào)。Copyright 169。 by ARTCOM PT All rights reserved.數(shù)控技術(shù) PA0PA1PA2PA3PA4PA5PIO（并行輸入/輸出接口）光電耦合器 放大器 X向步進(jìn)電機(jī)光電耦合器 放大器 Z向步進(jìn)電機(jī)ABCabc兩坐標(biāo)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服進(jìn)給系統(tǒng)框圖Copyright 169。 by ARTCOM PT All rights reserved.數(shù)控技術(shù) X向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)節(jié)拍序號(hào)C B A 存儲(chǔ)單元 方向PA2 PA1 PA0 地址 內(nèi)容0 0 0 1 2A00H 01H 反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)1 0 1 1 2A01H 03H2 0 1 0 2A02H 02H3 1 1 0 2A03H 06H4 1 0 0 2A04H 04H5 1 0 1 2A05H 05HCopyright 169。 by ARTCOM PT All rights reserved.數(shù)控技術(shù) Z向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)節(jié)拍序號(hào)c b a 存儲(chǔ)單元 方向PA5 PA4 PA3 地址 內(nèi)容0 0 0 1 2A10H 08H 反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)1 0 1 1 2A11H 18H2 0 1 0 2A12H 10H3 1 1 0 2A13H 30H4 1 0 0 2A14H 20H5 1 0 1 2A15H 28HCopyright 169。 by ARTCOM PT All rights reserved.數(shù)控技術(shù) ? 正轉(zhuǎn)時(shí)，只有步進(jìn)電機(jī)當(dāng)前狀態(tài)序號(hào)不是表底序號(hào)，序號(hào)加一就是下一狀態(tài)的序號(hào)；若是表底序號(hào)，將表底序號(hào)修改成表首序號(hào)。? 反轉(zhuǎn)時(shí)，須判斷當(dāng)前狀態(tài)序號(hào)不是表首序號(hào)，若不是序號(hào)減一就是下一狀態(tài)的序號(hào)；若是表首序號(hào)，將表首序號(hào)修改成表底序號(hào)。Copyright 169。 by ARTCOM PT All rights reserved.數(shù)控技術(shù) 　2．驅(qū)動(dòng)放大電路：　驅(qū)動(dòng)功率放大電路的控制方式種類(lèi)較多，常使用單電壓簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)、高低壓切換驅(qū)動(dòng)、高壓恒流斬波等。(1) 單電壓供電功放電路 它有光電耦合器、限流功率電阻以及大功率晶體管組成。此電路通過(guò)提高驅(qū)動(dòng)電壓至 60V來(lái)加速電流的上升，在繞組中串入 18Ω 的大功率電阻，用于限制穩(wěn)態(tài)電流。由于電流較大，在功率電阻上的功耗達(dá) 200W左右，發(fā)熱嚴(yán)重，電路體積也很大，實(shí)用中很少采用這種電路。Copyright 169。 by ARTCOM PT All rights reserved.數(shù)控技術(shù) (2) 高低壓切換驅(qū)動(dòng)電路　高低壓驅(qū)動(dòng)電路就可以克服上述單電壓供電電路的缺點(diǎn)，這種線路的特點(diǎn)是供給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組有兩種電壓：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的繞組每次通電時(shí)，首先接通高壓，以保證電流以較快的速度上升，然后改由低壓供電，維持繞組中的電路為額定值。通常高壓導(dǎo)通時(shí)間固定在 100600181。s之間的某一值（ tH）。uHbudbulilCopyright 169。 by ARTCOM PT All rights reserved.數(shù)控技術(shù) tHuHbudbuLiLttttCopyright 169。 by ARTCOM PT All rights reserved.數(shù)控技術(shù) (3) 斬波驅(qū)動(dòng)電路 高低壓驅(qū)動(dòng)電路的電流波形會(huì)造成高頻輸出轉(zhuǎn)矩的下降。為了使勵(lì)磁繞組中的電流維持在額定值附近，常采用斬波驅(qū)動(dòng)電路 .采樣電阻 ReVbCopyright 169。 by ARTCOM PT All rights reserved.數(shù)控技術(shù) 環(huán)形分配器輸出的脈沖作為輸入信號(hào)，若為正脈沖，則 VT VT2導(dǎo)通，由于 U1電壓較高，繞組中的電流迅速上升，當(dāng)繞組中的電流上升到額定值以上某個(gè)數(shù)值時(shí)，采樣電阻 Re的電壓將達(dá)到某一設(shè)定值，經(jīng)整形、放大后送至 VT1 的基極，使 VT1截止。接著繞組由 U2低壓供電，繞組中的電流立即下降，但剛降至額定值以下時(shí)，由于采樣電阻 Re的反饋?zhàn)饔?，使整形電路無(wú)信號(hào)輸出，此時(shí)高壓前置放大電路又使 VT1導(dǎo)通，電流又上升。如此反復(fù)進(jìn)行，形成一個(gè)在額定電流值上下波動(dòng)呈鋸