傳統(tǒng)開環(huán)運(yùn)行的三相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中存在著振蕩和失步等不足之處。本文針對(duì)這種情況,通過對(duì)理想化三相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型的分析,把三相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)視為一種低速同步電動(dòng)機(jī)。同時(shí),結(jié)合電流跟蹤型PWM控制方式及恒流斬波驅(qū)動(dòng)的工作原理,設(shè)計(jì)了基于數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F2812的全數(shù)字三相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正弦波細(xì)分驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 首先,本文從三相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型出發(fā),對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行了研究,分析了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)均勻旋轉(zhuǎn)的工作機(jī)理。然后分析了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性及細(xì)分控制的必要性,進(jìn)而分析了細(xì)分驅(qū)動(dòng)對(duì)改善步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能的作用,并針對(duì)細(xì)分運(yùn)行的一些不足之處,提出了均勻細(xì)分恒轉(zhuǎn)矩控制的方案。理論分析表明,在混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組中通以互差120°的正弦波電流時(shí),可得到類似同步機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性,使電動(dòng)機(jī)均勻旋轉(zhuǎn)。 本系統(tǒng)硬件電路以TMS320F2812為核心,采用正弦波細(xì)分和電流跟蹤型脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)實(shí)現(xiàn)三相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的細(xì)分控制,使三相定子繞組電流嚴(yán)格跟蹤電流給定信號(hào)變化。應(yīng)用IR公司的IR2130集成驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功率驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì),節(jié)省了板上空間,減小了裝置體積。同時(shí)從裝置可靠性出發(fā),設(shè)計(jì)了一套安全可靠的硬件保護(hù)電路。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的三相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正弦波細(xì)分驅(qū)動(dòng)器具有優(yōu)良的控制性能。細(xì)分運(yùn)行時(shí)減弱了混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的低速振動(dòng)和噪聲,使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),并改善了其低頻運(yùn)行性能。
標(biāo)簽:
DSP
三相混合式
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)
上傳時(shí)間:
2013-06-27
上傳用戶:ca05991270