三相混合式多細分步進電機驅動器簡介
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本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/161221.htm
功率驅動電路
驅動器的主回路采用交—直—交電壓型逆變器形式，由整流濾波電路、三相逆變器以及步進電機等組成。整流濾波電路構成直流電壓源，完成200V、50Hz交流電源到直流電源的變換。逆變器實現(xiàn)從直流電到變頻變壓交流電的轉換，為三相混合式步進電機的定子繞組提供要求的交流電流。逆變器由仙童公司生產(chǎn)的六只G30N60B3DMOS管組成，構成三相逆變橋，驅動器采用兩只電阻檢測步進電機相電流的瞬時值。功率驅動電路的核心是功率模塊（MOS管），MOS管與電流追蹤型PWM輸出之間必須通過專用高速光耦連接，根據(jù)MOS管的過流值和電機峰值線電流的峰值小于MOS管的最大電流值。本設計中電機最大相電流為8.1A，該電流是相電流的有效值，峰值相電流為11.312A(即8.1sqrt（2）)。此外，電機繞組在三角形接法時，線電流是相電流的三倍，所以線電流峰值為19.6A。由G30N60B3D PDF文檔知，其最大流值為30A，故可以保證正常使用。正常工作要求適當?shù)纳嵩O計保證內(nèi)部結溫永遠小于150℃，因此要外加散熱器并強制風冷，以保證MOS管正常工作。
并口通訊
為了避免在控制過程中停電或者其它特別原因掉電時造成損失，使用帶電RAM存儲電機位置，保證來電后工件可繼續(xù)完成加。并口RAM比傳統(tǒng)使用的E2PROM速度傳輸更快更可靠，可更有效的記錄電機運行狀態(tài)，但占用的I/O口較多，這里CPU有足夠的資源可以使用。
控制軟件流程
圖4示出主程序流程圖，圖5示出定時中斷流程圖。為減少功耗和保護電機，設置了自動半電流功能（靜態(tài)鎖軸或沒有脈沖輸入時電流減半），它由滯環(huán)比較器自動進行調(diào)節(jié)。
性能指標及目前的應用情況
設計后所達到的性能指標：
·輸入交流電壓可為90V~275V；
·輸入信號采用光電隔離；
·采用IGBT為輸出級的功率電子開關；
·SVPWM（正弦空間矢量脈寬調(diào)制），三相恒流標準正弦波輸出，三角載波頻率為20kHz；
·自動半電流鎖定；
·斷電保護功能（斷電自動相位記憶功能）；
·電流控制靈活可選（2.0A~8.1A），適配86、90、110、130座號的三相各系列電機；
·脫機（FREE）功能；
·噪音低、發(fā)熱量小、效率高、運行特性良好；
·本驅動器為單脈沖（P+D）控制模式；
·目前所做的最大細分數(shù)為16000p/r，最小為600p/r，主要由用戶而定，可以做得更小也可以做得更大。
結語
實踐證明本文所講的驅動方法其適應性很強，基本上可以適應所有的三相混合式步進電機。特別對三相繞組星形接法，低頻時運行平穩(wěn)，無振蕩，有效地抑制了振蕩、噪音。另外，驅動器內(nèi)部設計多種保護電路，使整個驅動器的可靠性大大提高。
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