相混合式步进电动机驱动系统设计

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1、三相混合式步进电动机驱动系统设计汇报员：李广庆组员:黄海山洪国华李燕青杨俊绪论混合式步进电动机在原理和结构上综合理磁组式和永磁式步进电动机的优点，因此，混合式步进电动机具有诸多优异性能，例如，混合式步进电动机的定子绕组通过电极性不同时，便可产生不同方向的转距；可以让所有的定子绕组同时通电，使输出转距大增，并提高了绕组的利用率；改变绕组的通电方式，就可在很大程度上改变步距角，获得较高的分辨率的等性能。三相混合式步进电动机于互相混合式步进电动机相比，技术难度小，易于控制，具有有两地性能价格比，有推广的潜力和价值。本实验将利用电子设

2、计工作平台（EWB）软件对三相混合式步进电动机的通电方式及驱动系统进行研究和设计。实验目的：能够对三相混合式步进电动机驱动系统进行设计。设计要求：在研究了三相混合式步进电动机多相驱动时转矢量于逻辑通电状态的基础上，以三相混合式步进电动机为执行元件，设计一个数字化自动进给驱动系统。用电子设计工作平台（EWB）软件，进行自动进给驱动系统的研究与设计，创建系统的方针电路，给出实验结果。技术指标：三项混合式步进电动机驱动方式采用H形联结方式;设计一个6拍2-2通电方式的驱动电路；用虚拟数字逻辑分析仪观测各点的波形。实验内容混合式步进

3、电动机的驱动电源有三角形、星形和H形三种联结方式。其中H形驱动方式如图一所示。图一H形驱动电路原理图6拍2～2通电方式在图一中，U、V、W是三相混合式步进电动机的绕组，每相绕组线和4个功率晶体管（或功率集成模块）组成独立的H形桥式供电电路。每相绕组的通电方式可由控制电路独立控制，其运行状态总可按要求调到最佳，获得最佳的电动机运行性能。H形驱动方式被称为标准形驱动方式。二极管V1~V2起保护作用，防止绕组断电时产生的高压击穿晶体管。三相混合式步进电动机6拍2～2通电方式是图二是6拍2-2方式H形驱动电源的控制电路,由两片(DF1

4、.DF2)4D集成触发器74175,两个与门电路G1,G2,一个非门电路G3,启动清零定时开关DT和时钟脉冲信号源CP1等组成。DF1和DF2分别组成三位环行计数器型脉冲分配器。DG1的时钟CP1经过反相器G3后作为DF2的时钟脉冲CP2,则CP2滞后CP1半个周期。DF1构成的脉冲分配器输出端Q1，Q2，Q3输出的顺序脉冲相应的超前DF2构成的脉冲分配器输出端Q4，Q5，Q6半个周期,波形如图三所示。这正是三相混合式步进电动机6拍2-2工作方式所需要的驱动信号。由于波形计数器型脉冲分配器的出发器的输出端就是顺序脉冲,不需要译

5、码电路,因而输出端不存在产生干扰脉冲的问题。图二6拍2-2工作方式驱动电源控制电路仿真实验结果将图二所示的环行计数器型脉冲分配器的输出脉冲与7-44所示的三相混合式步进电动机H形驱动电路相连接,构成完整的驱动电路。脉冲信号源的频率调至25HZ,启动置零的通电闭合延时打开定时开关调至timeon=0.5ms,用虚拟数字逻辑分析仪(内时钟设置Internalclockrate=2HZ)和实验室实测均可得到图所示的一组波形。仿真与实验结果符合设计要求。环行计数器型脉冲分配器可满足三相混合步进电动机的多相驱动方式.并且不需要译码电路,

6、避免了竞争冒险干扰脉冲的出现,提高我驱动电源的稳定性和可靠性。利用电子设计工作平台(EWB)软件对三相混合步进电动机驱动电源的设计,可根据驱动方式的不同，灵活的改变电路及其参数，观测仿真结果,缩短了设计周期,是电路设计的一种快捷方法。图三驱动电路波形图thankyouforappreciationsthankyouforappreciationsOurperformanceisover!