【正文】 — 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相數(shù)； Z—— 轉(zhuǎn)子齒數(shù)； K—— 控制方式系數(shù)，是拍數(shù)與相數(shù)的比例系數(shù)。 by ARTCOM PT All rights reserved. 數(shù)控技術(shù) 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置分為二類(lèi)，一類(lèi)是其本身包括環(huán)行分配器（硬件環(huán)形分配器） ,另一類(lèi)是驅(qū)動(dòng)裝置沒(méi)有環(huán)行分配器，環(huán)行分配需由數(shù)控裝置中的計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成（軟件環(huán)行分配器）。鋸齒波的頻率可通過(guò)調(diào)整采樣電阻 Re和整形電路的電位器來(lái)調(diào)整。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。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 Re Vb Copyright 169。 by ARTCOM PT All rights reserved. 數(shù)控技術(shù) tH uHb udb uL iL /( )Hu R r?/( )Ldu R r?( ) /( )H L du u R r??t t t t Copyright 169。s之間的某一值（ tH）。 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。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。 (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。 Copyright 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)。 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 03H 2 0 1 0 2A02H 02H 3 1 1 0 2A03H 06H 4 1 0 0 2A04H 04H 5 1 0 1 2A05H 05H Copyright 169。 Copyright 169。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)。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。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。 by ARTCOM PT All rights reserved. 數(shù)控技術(shù) Copyright 169。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。 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)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)。 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)。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。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。 Copyright 169。 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)。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。若定子繞組的通電順序?yàn)?AB→AC→BC→AB→? ，其步距角也是 3176。 Copyright 169。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。 第三拍： C相繞組通電， A、 B相繞組斷電。 第二拍： B相繞組通電， A、 C相繞組斷電。）和 2/3齒距（ 6176。 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。三相（ A、 B、 C）定子磁極上的齒依次錯(cuò)開(kāi) 1/3齒距即 3176。轉(zhuǎn)子鐵心上無(wú)繞組，只有均勻分布的 40個(gè)齒，齒槽距相等，齒距角為 360176。極與極之間的夾角為 60176。 Copyright 169。 Copyright 169。 Copyright 169。 Copyright 169。 Copyright 169。 Copyright 169。通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的，同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，達(dá)到調(diào)速的目的。 by ARTCOM PT All rights reserved. 數(shù)控技術(shù) 步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的指令流向?yàn)閱蜗颍刂凭容^低，這種系統(tǒng)的輸出量不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的控制作用發(fā)生影響，沒(méi)有自動(dòng)修正或補(bǔ)償?shù)哪芰?，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，控制容易，維修方便，且是全數(shù)字化控制，因此，除功率驅(qū)動(dòng)電路之外，其他硬件電路均可由軟件實(shí)現(xiàn)，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了成本、提高了系統(tǒng)的可靠性。 by ARTCOM PT All rights reserved. 數(shù)控技術(shù) 開(kāi)環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng) 開(kāi)環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng) 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)是沒(méi)有反饋的控制系統(tǒng)。當(dāng)兩種電氣伺服系統(tǒng)都能滿足實(shí)際應(yīng)用的要求時(shí)，則產(chǎn)品的價(jià)格是關(guān)鍵因素。 by ARTCOM PT All rights reserved. 數(shù)控技術(shù) 直流伺服系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng)各有其優(yōu)點(diǎn)，選用哪種電氣伺服系統(tǒng)，主要應(yīng)根據(jù)應(yīng)用的場(chǎng)合確定。異步型交流伺服電動(dòng)機(jī)主要用于以恒功率擴(kuò)展調(diào)速范圍的大功率調(diào)速系統(tǒng)中，在數(shù)控機(jī)床中用作主軸系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，常見(jiàn)的功率范圍是數(shù)千瓦以上。 同步型交流伺服電動(dòng)機(jī)常用于位置伺服系統(tǒng)，如數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)、機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)及其它機(jī)電一體化產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)控制，包括點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制?？招谋姌兄绷魉欧妱?dòng)機(jī)用于需要快速動(dòng)作的伺服系統(tǒng)。 永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)用于一般的直流伺服系統(tǒng)。 by ARTCOM PT All rights reserved. 數(shù)控技術(shù) 直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)和直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)均采用位置半閉環(huán)控制和閉環(huán)控制，一般用于要求高精度、高速度的數(shù)控系統(tǒng)。 4．直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。 3．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。 2．交流伺服電動(dòng)機(jī)。伺服電動(dòng)機(jī)在機(jī)床伺服系統(tǒng)中用作執(zhí)行元件。數(shù)字伺服系統(tǒng)還采用了許多新的控制技術(shù)和改進(jìn)伺服性能的措施，使控制精度和品質(zhì)大大提高 Copyright 169。使伺服控制技術(shù)從模擬方式、混合方式走向全數(shù)字方式。 在以上三種伺服系統(tǒng)中，相位比較和幅值比較系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上和安裝維護(hù)上都比脈沖、數(shù)字比較系統(tǒng)復(fù)雜、要求高，所以一般情況下脈沖、數(shù)字比較伺服系統(tǒng)應(yīng)用的最廣泛，而相位比較系統(tǒng)要比幅值比較系統(tǒng)應(yīng)用普遍。 Copyright 169。此外由于載波頻率高，響應(yīng)快，抗干擾性強(qiáng)，很適合于連續(xù)控制的伺服系統(tǒng)。 （ 2）相位比較伺服系統(tǒng) 在相位比較伺服系統(tǒng)中，位置檢測(cè)裝置采取相位工作方式，指令信號(hào)與反饋信號(hào)都變成某個(gè)載波的相位，然后通過(guò)兩者相位的比較，獲得實(shí)際位置與指令位置的偏差，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。它是將數(shù)控裝置發(fā)出的數(shù)字（或脈沖）指令信號(hào)與檢測(cè)裝置測(cè)得的以數(shù)字（或脈沖）形式表示的反饋信號(hào)直接進(jìn)行比較，以產(chǎn)生位置誤差，達(dá)到閉環(huán)控制。 Copyright 169。具有 C軸控制的主軸與進(jìn)給伺服系統(tǒng)一樣，為一般概念的位置伺服控制系統(tǒng)。進(jìn)給伺服系統(tǒng)完成各坐標(biāo)軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，具有定位和輪廓跟蹤功能，是數(shù)控機(jī)床中要求最高的伺服控制。 Copyright 169。因此，交流伺服系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展，已經(jīng)形成潮流。另外在同樣體積下，交流電動(dòng)機(jī)的輸出功率可比直流電動(dòng)機(jī)提高10%～ 70%。 由于直流伺服電動(dòng)機(jī)存在著一些固有的缺點(diǎn)（如上所述），使其應(yīng)用環(huán)境受到限制。 Copyright 169。缺點(diǎn)是有電刷，限制了轉(zhuǎn)速的提高，一般額定轉(zhuǎn)速為 1000～1500r/min。 永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)能在較大過(guò)載轉(zhuǎn)矩下長(zhǎng)時(shí)