一种新型五相混合式步进电动机驱动电源

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1、第9期组合机床与自动化加工技术NO．92011年9月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueSep．2011文章编号：1001—2265(2011)11—0059—04木一种新型的五相混合式步进电动机驱动电源张曦，王玉琳，刘光复(合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009)摘要：针对五相混合式步进电动机，提出了一种新型的驱动电源。该驱动电源的设计思路基于调频一调压技术，采用LM2907频率一电压转换芯片构成频率电压转换电路。在步进电动机低频转动时自动降低供电电压，减缓电流变化，降低了振荡和噪声；在高频转动时自动增加供电电压，有

2、效地提高了步进电动机的输出转矩，改善了加速特性。选用IRFP250N型VMOS晶体管驱动步进电动机，使得驱动电源功耗低、稳定可靠。批量使用结果表明，该驱动电源电路简洁、性价比高、可用性强、易于维修，具有一定的推广使用价值。关键词：步进电动机：驱动电源；调频调压中图分类号：TH16；TM383．6文献标识码：AANewTypeofDrivingPowerSupplyforFive—phaseHybridStepperMotorZHANGXi，WANGYu—lin，LIUGuang—fu(SchoolofMechanical&AutomotiveEngineering，HefeiTechnolo

3、gyUniversity，Hefei230069，China)Abstract：Anewtypeofdrivingpowersupplyforfive—phasehybridsteppermotorispresentedinthepa-per，whichisbasedonthetechnologyoffrequency—modulationandvoltage-modulation．Thefrequency—voltagechangingcircuitiscomposedofLM2907frequency—voltageconversionchip．Thedrivingvoltageisau

4、tomaticallyloweredwhenthesteppermotorrunsatlowfrequencyinordertoslowdownthecurrentchangeandreducethevibrationandnoise．Inordertoraisetheoutputtorqueofthesteppermotoreffec—tivelyandimprovetheacceleratingcharacteristics，thedrivingvoltageisraisedautomaticallywhenstep—permotorrotatesathighfrequency．IRFP

5、250NVMOStransistorsareusedtodrivethesteppermotorSOastomakethedriverconsumelowpower，bestableandreliable．Theresultofthedriver’Sbeingusedinbatchesshowsthatthedrivingpowersupplyhasconcisecircuits，highratioofperformancetoprice，goodavailabilityandfinemaintainability，SOithasgreatvalueofbeingpopularizedand

6、used．Keywords：steppermotor；drivingpowersupply；frequency-modulationandvoltage—modulationTd：mnZr0引言dm一一×r，(＼1)，2,／2bji“步进电动机是一种廉价的数字电动机，在工业在式(1)中：m为相数，n为运行拍数，z为转子控制中应用广泛。一台性能优良的步进电动机如何齿数，为转子永磁链最大值，为相电压，￡为绕才能发挥它的功用，这在很大程度上取决于拖动它组等效电感，为驱动电源所接收的脉冲频率(也即的驱动电源。步进电动机的驱动电源在现代数控技电动机的运行频率)。术中占有重要的地位，低速转动时的低频振荡

7、、高速由式(1)可以看出，当采用恒压驱动时，电压运行时的出力不够，是设计步进电动机驱动电源的保持不变，电动机的输出转矩随着运行频率的两个难题。升高而降低，高速特性变差，可能拖不动负载。实际步进电动机在正常运行时的输出转矩为：上，式(1)也告诉我们，在高频运行时，适当增加相电收稿日期：2011—04—29；修回日期：2011—04—29基金项目：国家自然科学基金(51075115)；国家自然科学基金(50905