步進電機驅(qū)動運動工作臺控制系統(tǒng)設計畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-06-28 10:02本頁面
【正文】 用中，它的工作方式是以一個齒距所用的拍數(shù)來表示的。拍數(shù)本質(zhì)上也就是轉(zhuǎn)動一個齒距所需的電源電壓換相次數(shù)，值得指出的是換相是指對步進電機各相繞組進行轉(zhuǎn)換，而電源電壓是單極性的固定的。一般而言反應式電機拍數(shù)越多矩頻特性就越好。因此設計中應選擇多拍的控制方式。(2)線路時間常數(shù)對頻率特性的影響步進電機的每相繞組供電都是通過功率開關電路進行的。其中L為步進電機繞組電感；RL為繞組電阻；Rc為晶體管T的集電極電阻；D是續(xù)流二極管，它為繞組放電提供回路；晶體管T是大功率開關管。Rc也是個外接的功率電阻，它是一個消耗性負載，一一般為數(shù)歐姆。這時線路的時間常數(shù) 為： 公式()其中：L單位為亨，Rc、RL單位為歐姆，單位為秒。 步進電機一線繞組的開關回路開關回路時間常數(shù)對注入電機繞組的電流達到穩(wěn)定值的時間有極大關系，它影響到步進電機的工作頻率。并且有：越小，電流達穩(wěn)定時間小，相應電機工作頻率高；反之，越大，電流達穩(wěn)定時間長，電機工作頻率低。從式()可知：要減少，可以采用增大Rc的辦法。但是，增大Rc時，又會使穩(wěn)態(tài)電流值減小，從而影響電機的力矩。為了減少 ，而不使穩(wěn)態(tài)電流減小，可采用在增大Rc的同時，也提高供電電壓的辦法。在高頻應用中，要盡量減小 以改善步進的特性，所以常在開關回路中采用較大的Rc，同時也提高回路的電源電壓U。但這樣也會使效率降低，在低頻段工作時也會使步進電機的振蕩加劇。在實際中，可根據(jù)客觀情況來考察選擇恰當?shù)耐獠侩娮鑂c，使步進電機處于合適的工作頻率狀態(tài)。(3)開關回路電壓對頻率的影響開關回路加到繞組的是矩形脈沖電壓，故電流也是脈沖。在步進電機中要設法增大起動電流，以提高步進電機轉(zhuǎn)動力矩，即提高其工作頻率。由于步進電機是感性負載，所以進入繞組的電流脈沖是以指數(shù)形式上升，即這時電流脈沖i為： 公式()其中：i是電流脈沖瞬時值；是在開關回路電壓為u時的電流穩(wěn)態(tài)值；是開關回路的時間常數(shù)，綜上所述，本設計選用三相步進反應式電機，采用運行中根據(jù)工作頻率對電源電壓升壓補償?shù)目刂品椒ā?交流電機正反轉(zhuǎn)控制原理本設計對交流電機的正反轉(zhuǎn)控制的電氣原理圖如下所示： 交流電機正反轉(zhuǎn)控制的電氣原理圖：假如接觸器KM1閉合時電動機正轉(zhuǎn)，則當KM1斷開，KM2閉合時，電動機就會反轉(zhuǎn)。從圖可看出：要改變?nèi)嘟涣麟姍C的旋轉(zhuǎn)方向，只要交換其中兩相即可。圖中各元器件的作用如表所示： 元器件作用列表 交流電機的星三角啟動對于正常運行時定子繞組接成三角形的異步電動機，啟動時，為了保護電機，一般采用Y/△降壓方法來限制啟動電流。Y/△降壓啟動的原理如圖1所示：在啟動過程中將電動機定子繞組成星形，即KMY閉合。此時電機每相承受的電壓為額定的、啟動電流為三角形接法時啟動電流的1/3。KMY閉合時定時器開始定時，定時時間到，KMY斷開，KM△閉合。電動機繞組為三角形接法，進入正常運行階段。 電氣元件介紹⑴ 繼電器繼電器是根據(jù)輸入信號來接通或斷開的小型控制電路，是實現(xiàn)遠距離控制和保護的自動控制電器。⑵ 接觸器接觸器是用來接通或分斷電動機主電路的控制電器?？梢詫崿F(xiàn)遠距離控制。⑶ 熔斷器熔斷器基于電流熱效應原理和發(fā)熱元件熱熔斷原理設計，具有一定的瞬動特性，用于電路的短路保護和嚴重過載保護。⑷ 行程開關行程開關是一種利用生產(chǎn)機械某些運動部件的碰撞來發(fā)出控制命令的主令電器。用于控制生產(chǎn)機械的運動方向、速度、行程大小的一種器件。5 致謝在此感謝我的指導老師周魯光老師，同時要感謝我班的幾位同學，正是有了你們的指導和幫助，我的設計才能順利完成。 6 參考文獻【1】王貴華 運動控制系統(tǒng) 清華大學出版社 2002【2】章紅劍 自動檢測技術(shù)與裝置 化學工業(yè)出版社【3】熊永盤 電子線路CAD實用教程. 西安電子科技大學出版社【4】王為東 單片機原理與應用技術(shù) 西安電子科大出版社 2007【5】張一鋼 MCS—51單片機應用設計 哈爾濱工業(yè)大學大學出版社【6】張萬忠 電器與PLC控制技術(shù) 化學工業(yè)出版社2004【7】鄧興中 機電傳動控制 華中理工大學出版社 附錄Ⅰ：單片機控制系統(tǒng)電路原理圖設計 第 24 頁 附錄Ⅱ:電氣控制原理圖1 附錄Ⅲ:電氣控制原理圖2
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