機(jī)電一體化課程設(shè)計-資料下載頁
2025-05-07 19:59本頁面
【正文】 放大器輸入的是脈沖信號，設(shè)脈沖信號的低電平為 OV，高電平為 3V，輸入級由開關(guān)管 3DK4接成射級輸出 器，將輸入信號電流放大，以推動輸出級3DD15D。沒有脈沖時， 3DK4 和 3DD15D 均截止，電機(jī)繞組中無電流通過，電機(jī)不轉(zhuǎn)。 當(dāng)?shù)谝粋€脈沖輸入 A 端時，兩級管子均飽和導(dǎo)通， La 有電流流過，電機(jī)轉(zhuǎn)動一步；第二個脈沖輸入 B 端時， Lb 得電，再轉(zhuǎn)一步；第三個脈沖輸入 C 端時，Lc得電，又轉(zhuǎn)一步。當(dāng)脈沖依次加到 A,B,C 三個輸入端時，三組放大器分別驅(qū)動不同的繞組，一步一步地轉(zhuǎn)動，稱為三相單三拍工作方式。 電路中的二極管 D起泄放作用，因為在功率管 3DD15D 突然關(guān)斷時，在繞組L中將產(chǎn)生一個大的反電動勢，此反電動勢疊加在直流 電源上加到功放管的集電級，可能會將該管擊穿，有了這個二極管就能泄放 L中儲存的能量，從而保護(hù)了功放管。該單電源驅(qū)動電路雖然結(jié)構(gòu)簡單，但也存在明顯的不足。由于限流電阻 R是串在大電流的輸出回路中，要消耗一定的能量，因此這種放大器的效率很低，且發(fā)熱厲害，輸出功率小，這種電路通常是用在對速度要求不高的小型步進(jìn)電機(jī)中。 高低壓驅(qū)動電路 圖 7是一個 La 繞組的高低壓驅(qū)動電路，脈沖變壓器幾組成高壓控制電路。 圖 7步進(jìn)電機(jī)的高低壓驅(qū)動電路 無脈沖輸入時， T1， T2， T3， T4 均截止，電機(jī)繞組 La中無電流通過，電機(jī)不轉(zhuǎn)。 有脈沖輸入時， T1， T2， T4 飽和導(dǎo)通，在飛由截止到飽和期間，其集電極電流也就是脈沖變壓器的初級電流急速增加，在變壓器次級感生一個電壓，使T3導(dǎo)通， 80V 高壓經(jīng)高壓管幾加到繞組 La上，使電流迅速上升，約經(jīng)數(shù)百微秒，當(dāng) T2 進(jìn)人穩(wěn)壓狀態(tài)后， Tp 初級電流暫時恒定，次級的感應(yīng)電壓降到 0， T3 截止，這時 12V 低壓電流經(jīng) D2加到繞組 La上，維持 La中的電流為恒定值。 輸入脈沖結(jié)束后， ,T1， T2， T3， T4又均截止，儲存在 La 中的能量通過 18Ω的電阻和二極管泄放， 18Ω的電阻的作用是減小放電回路的時間常數(shù)，改善電流波形 后沿。由于采用高低壓驅(qū)動，電流增長快，電機(jī)的力矩和運(yùn)行頻率都得到改善，但由于電機(jī)轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的反電勢，使電流波形頂部下凹，使平均電流下降，轉(zhuǎn)矩下降。 斬波恒流功放電路 斬波恒流功放電路是利用斬波方法使電流恒定在額定值附近。典型斬波恒流電路如圖 8： 圖 8斬波恒流電路 如圖，步進(jìn)方波信號在有效期不斷重復(fù)，在繞組中保持在額定電流值上下似鋸齒波形。 斬波驅(qū)動電路雖然復(fù)雜，但它的優(yōu)點(diǎn)比較突出：繞組的脈沖電流邊沿陡，快速響應(yīng)好；功耗小，效率高；因為電路無外接電阻 Rc，而采樣電阻 Re又很小 (一般為 歐姆左右 )，所 以整個系統(tǒng)的功耗下降很多，相應(yīng)地提高了效率；輸出恒定轉(zhuǎn)矩。由于采樣電阻 Re 的反饋作用，使繞組中的電流可以恒定在額定的值。 細(xì)分驅(qū)動電路 細(xì)分驅(qū)動電路的功率放大部分有線性放大型和開關(guān)放大型兩種。典型電路圖分別如圖 9中的 (a)和 (b)。 圖 9細(xì)分驅(qū)動電路 圖 (a)所示，電路采用帶電流反饋的線性功率放大形式，由微步脈沖分配器輸出數(shù)字信號，經(jīng) D從轉(zhuǎn)換為模擬量進(jìn)行控制。這種電路形式特別適用于步進(jìn)電動機(jī)在較低速下運(yùn)行和精確定位。開關(guān)放大型細(xì)分電路如圖所示，放大器工作在開關(guān)狀態(tài) .類似于斬波驅(qū)動電路、通過調(diào)節(jié)電流參考電平來控制繞組電流的大小。 參考文獻(xiàn) 《機(jī)電一體化概論》 《電動機(jī)控制電路應(yīng)用實例》 《電機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》 《機(jī)電傳動與控制技術(shù)》 指導(dǎo)教師評語： 該設(shè)計思路明確，方法得當(dāng) 指導(dǎo)教師簽名： 成績答辯評定： 簽名 2021 年 09 月 27 日 特別聲明： 1：資料來源于 互聯(lián)網(wǎng)，版權(quán)歸屬原作者 2：資料內(nèi)容屬于網(wǎng)絡(luò)意見，與本賬號立場無關(guān) 3：如有侵權(quán)，請告知，立即刪除。
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