【正文】 信號(hào)按要求的配電方式自動(dòng)地循環(huán)供給電動(dòng)機(jī)各相繞組 ， 以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子正反向旋轉(zhuǎn) 。 變頻信號(hào)源是可提供從幾赫茲到幾萬(wàn)赫茲的頻率信號(hào)連續(xù)可調(diào)的脈沖信號(hào)發(fā)生器 。 因此 ， 只要控制輸入電脈沖的數(shù)量及頻率就可精確控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速 。 返回目錄 回看 結(jié)束放映 71 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源組成 返回目錄 回看 結(jié)束放映 72 1. 環(huán)形脈沖分配器 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的各相繞組必須按一定的順序通電才能正常工作 。 這種使電動(dòng)機(jī)繞組的通電順序按一定規(guī)律變化的部分稱(chēng)為脈沖分配器 （ 又稱(chēng)為環(huán)形脈沖分配器 ） 。 實(shí)現(xiàn)環(huán)形分配的方法有三種 。 返回目錄 回看 結(jié)束放映 73 ①軟環(huán)分 ： 利用查表或計(jì)算方法來(lái)進(jìn)行脈沖的環(huán)形分配。以下圖所示的微機(jī)控制三相步進(jìn)電機(jī)為例，對(duì)其軟環(huán)分狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)介紹。 返回目錄 回看 結(jié)束放映 74 返回目錄 回看 結(jié)束放映 75 可將表中狀態(tài)代碼 0lH、 03H、 02H、 06H、 04H、05H列入程序數(shù)據(jù)表中 ,通過(guò)軟件可順次在數(shù)據(jù)表中提取數(shù)據(jù)并通過(guò)輸出接口輸出即可，通過(guò)正向順序讀取和反向順序讀取可控制電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)。通過(guò)控制讀取一次數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔可控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。該方法能充分利用計(jì)算機(jī)軟件資源以降低硬件成本，尤其是對(duì)多相的脈沖分配具有更大的優(yōu)點(diǎn)。但由于軟環(huán)分占用計(jì)算機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，故會(huì)使插補(bǔ)一次的時(shí)間增加，易影響步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度。 返回目錄 回看 結(jié)束放映 76 ② 采用小規(guī)模集成電路搭接 下圖為用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 C C C3搭接而成的三相六拍環(huán)形脈沖分配器，利用這種方式可搭接任意相任意通電順序的環(huán)形分配器，同時(shí)在工作時(shí)不占用計(jì)算機(jī)的工作時(shí)間，但柔性較差，硬件一旦完成就不易修改。 返回目錄 回看 結(jié)束放映 77 返回目錄 回看 結(jié)束放映 78 ③采用專(zhuān)用環(huán)形分配器器件 圖為市售的 CH250即為一種三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)專(zhuān)用環(huán)形分配器。它可以實(shí)現(xiàn)三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的各種環(huán)形分配（雙三拍，單六拍等），使用方便、接口簡(jiǎn)單。圖 a為 CH250的管腳圖，圖 b為三相六拍接線圖。 返回目錄 回看 結(jié)束放映 79 專(zhuān)用環(huán)形分配器器件管腳 A、 B、 C為相輸出端 。管腳 R、R*用于確定初始勵(lì)磁相 :若為 10，則為 A相，若為 01，則為 A、 B相，若為 00，則為環(huán)形分配器工作狀態(tài) 。管腳 CL、EN為進(jìn)給脈沖輸入端 :若 EN=1，進(jìn)給脈沖接 CL，脈沖上升沿使環(huán)形分配器工作，若 CL=0，進(jìn)給脈沖接 EN，脈沖下降沿使環(huán)形分配器工作，否則環(huán)形分配器狀態(tài)鎖定 。管腳 J3r、 J3L、 J6r、 J6L為三拍或六拍工作方式的控制端 。管腳 UD、 US為電源端。 返回目錄 回看 結(jié)束放映 80 CH250工作狀態(tài) 返回目錄 回看 結(jié)束放映 81 2. 功率放大器 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所使用的功率放大電路有電壓型和電流型 。 電壓型又有單電壓型 （ 下圖 1） 、 雙電壓型 (高低壓型 )（ 如下圖 2， 其中圖 2a是由采用脈沖變壓器 TI組成的 、 圖 2b是由采用單穩(wěn)觸發(fā)器組成的 ） 。 電流型中有恒流驅(qū)動(dòng) 、 斬波驅(qū)動(dòng)等 。 返回目錄 回看 結(jié)束放映 82 返回目錄 回看 結(jié)束放映 83 返回目錄 回看 結(jié)束放映 84 返回目錄 回看 結(jié)束放映 85 3. 細(xì)分驅(qū)動(dòng) 上述提到的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的各種功率放大電路都是采用環(huán)形分配器芯片進(jìn)行環(huán)形分配 ， 控制電動(dòng)機(jī)各相繞組的導(dǎo)通或截止 ，從而使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生步進(jìn)運(yùn)動(dòng) ， 步距角的大小只有兩種 ， 即整步工作或半步工作 。 步距角已由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)所確定 。 如果要求步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有更小的步距角或者為減小電動(dòng)機(jī)振動(dòng) 、 噪聲等原因 ，可以在每次輸入脈沖切換時(shí) ， 不是將繞組電流全部通入或切除 ，而是只改變相應(yīng)繞組中額定電流的一部分 ， 則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)的每步運(yùn)動(dòng)也只有步距角的一部分 。 這里繞組電流不是一個(gè)方波 ， 而是階梯波 ， 額定電流是臺(tái)階式的投入或切除 ， 電流分成多少個(gè)臺(tái)階 ，則轉(zhuǎn)子就以同樣的個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角 。 這樣將一個(gè)步距角細(xì)分成若干步的驅(qū)動(dòng)方法被稱(chēng)為細(xì)分驅(qū)動(dòng) 。 細(xì)分驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)是：在不改動(dòng)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的情況下 ， 能使步距角減小 。 但細(xì)分后的步距角精度不高 ， 功率放大驅(qū)動(dòng)電路也相應(yīng)復(fù)雜；能使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn) 、 提高勻速性 ， 并能減弱或消除振蕩 。 返回目錄 回看 結(jié)束放映 86 功率開(kāi)關(guān)細(xì)分驅(qū)動(dòng)電源 返回目錄 回看 結(jié)束放映 87 疊加細(xì)分驅(qū)動(dòng)原理 返回目錄 回看 結(jié)束放映 88 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的微機(jī)控制（串行、并行控制示意） ①串行控制： 將微機(jī)送出的脈沖串和方向信號(hào)送入驅(qū)動(dòng)電源，由驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行脈沖分配和功率放大，并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 特點(diǎn)是使用的信號(hào)線少；可進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸；但驅(qū)動(dòng)電源中必須含有環(huán)形分配器。 返回目錄 回看 結(jié)束放映 89 ②并行控制 ：由微機(jī)對(duì)脈沖串進(jìn)行分配，并同時(shí)經(jīng)并行端口送入驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 特點(diǎn)是使用的信號(hào)線多；傳輸速度快；一般由微機(jī)進(jìn)行軟環(huán)分，所以驅(qū)動(dòng)電源只需進(jìn)行功率放大。 返回目錄 回看 結(jié)束放映 90 點(diǎn) 位控制的加減速過(guò)程 返回目錄 回看 結(jié)束放映 91 升速規(guī)律一般可有兩種選擇：一是按照直線規(guī)律升速，二是按指數(shù)規(guī)律升速。按直線規(guī)律升速時(shí)加速度為恒值，因此要求步進(jìn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為恒值。從電動(dòng)機(jī)本身的矩 頻特性來(lái)看，在轉(zhuǎn)速不是很高的范圍內(nèi)，輸出的轉(zhuǎn)矩可基本認(rèn)為恒定。但實(shí)際上電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩將有所下降，如按指數(shù)規(guī)律升速，加速度是逐漸下降的，接近電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。 用微機(jī)對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行加減速控制，實(shí)際上就是改變輸出步進(jìn)脈沖的時(shí)間間隔。升速時(shí)使脈沖串逐漸加密，減速時(shí)使脈沖串逐漸稀疏。微機(jī)用定時(shí)器中斷的方式來(lái)控制電動(dòng)機(jī)變速時(shí) ,實(shí)際上就是不斷改變定時(shí)器裝載值的大小。 返回目錄 回看 結(jié)束放映 92 一般用離散辦法來(lái)逼近理想的升降速曲線 。 為了減少每步計(jì)算裝載值的時(shí)間 ， 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就把各離散點(diǎn)的速度所需的裝載值固化在系統(tǒng)的 EPROM中 ， 系統(tǒng)運(yùn)行中用查表方法查出所需的裝載值 ， 從而大大減少占用CPU時(shí)間 ， 提高系統(tǒng)響應(yīng)速度 。 系統(tǒng)在執(zhí)行升降速的控制過(guò)程中 ， 對(duì)加減速的控制還需準(zhǔn)備下列數(shù)據(jù)： ① 加減速的斜率； ② 升速過(guò)程的總步數(shù)； ③ 恒速運(yùn)行總步數(shù)；④ 減速運(yùn)行的總步數(shù) 。 對(duì)升降速過(guò)程的控制有多種方法 ， 軟件編程也十分靈活 ， 技巧很多 。 此外 ， 利用模擬／數(shù)字集成電路也可實(shí)現(xiàn)升降速控制 ， 但是實(shí)現(xiàn)起來(lái)較復(fù)雜且不靈活 。 返回目錄 回看 結(jié)束放映 演講完畢，謝謝觀看！