步進(jìn)電機閉環(huán)控制系統(tǒng)-閱讀頁
2025-07-22 16:10本頁面
【正文】 。一臺永磁步進(jìn)電動機從實質(zhì)上講，就是一臺交流兩相同步電動機，可用圖6所示的模墅描述。 相繞組的電壓方程可表示成： R——回路電阻 θ——轉(zhuǎn)子角位移 K——轉(zhuǎn)矩常數(shù) 在電壓方程里，KsinNθ．。轉(zhuǎn)子的速度可由反電勢的幅值得出或根據(jù)反電勢的頻率計算。重現(xiàn)反電勢波形的方法有兩種： 輔助線圈法的原理如圖7所示，這個圖示出的僅是1相的回路，檢測線圈對繞在定子極上，檢測線圈內(nèi)產(chǎn)生的電壓可寫成： 設(shè)計咒值和Mi值使其滿足關(guān)系式nL=M1，則電壓V1可寫成： 這意味著1相中的反電勢可在兩個相連線圈的兩端重現(xiàn)。 圖8所示的線路可仿真式(9)右邊的3項，其輸出即為反電勢Vim=KsinNθ反電勢波形是一正弦波，利用過零比較器，對其正向過零點進(jìn)行檢測，產(chǎn)生脈沖，反饋到控制單設(shè)I為電機一相繞組中的實際電流，Is為堵轉(zhuǎn)時繞組中的電流，Id為二者的差值，它是僅存在反電勢時，繞組中的電流，一般稱作反電勢電流。5轉(zhuǎn)換角的選擇β值一定時，即β=β時，能夠產(chǎn)生極值平均轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)換角α，可表示成： 一臺步進(jìn)電動機的典型運動過程，包括加速、穩(wěn)速、減速三個運動區(qū)段。這個轉(zhuǎn)換角的選擇取決于電機一負(fù)載參數(shù)和要求走過的距離。這時主要考慮低速時得到的轉(zhuǎn)矩應(yīng)大，則系統(tǒng)不可能加速到高速。負(fù)載位移大時，則情況相反，因為達(dá)到最高速度所花的時間比這個最高速度工作所花的時間少，因此，應(yīng)選擇小轉(zhuǎn)換角，低速時的轉(zhuǎn)矩降低，初始加速度小，但這可由比較高的穩(wěn)態(tài)工作速度加以補償。 經(jīng)常作為伺服元件應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)的步進(jìn)電動機，定位精度是一項基本的要求。要達(dá)到秒級的定位精度。圖10是這種高精度定位系統(tǒng)的原理框圖。式中R鎮(zhèn)定電阻 P電動機轉(zhuǎn)子齒數(shù)函數(shù)變壓器預(yù)置角的改變，亦抽頭位置的改變是通過電子開關(guān)控制實現(xiàn)的。 高精度定位系統(tǒng)采用感應(yīng)同步器作為角度檢測元件，目前，感應(yīng)同步器的測角精度可達(dá)到峰峰優(yōu)于“1”的程度。 要完成高精度定位系統(tǒng)的研制還需鋸決的一個關(guān)鍵是細(xì)分驅(qū)動電路。16
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