傳統(tǒng)開環(huán)運行的三相混合式步進電動機驅(qū)動系統(tǒng)中存在著振蕩和失步等不足之處。本文針對這種情況,通過對理想化三相混合式步進電動機數(shù)學(xué)模型的分析,把三相混合式步進電動機視為一種低速同步電動機。同時,結(jié)合電流跟蹤型PWM控制方式及恒流斬波驅(qū)動的工作原理,設(shè)計了基于數(shù)字信號處理器TMS320F2812的全數(shù)字三相混合式步進電動機正弦波細分驅(qū)動系統(tǒng)。 首先,本文從三相混合式步進電動機的數(shù)學(xué)模型出發(fā),對步進電動機的細分驅(qū)動方式進行了研究,分析了步進電動機連續(xù)均勻旋轉(zhuǎn)的工作機理。然后分析了步進電動機的運行特性及細分控制的必要性,進而分析了細分驅(qū)動對改善步進電動機運行性能的作用,并針對細分運行的一些不足之處,提出了均勻細分恒轉(zhuǎn)矩控制的方案。理論分析表明,在混合式步進電動機的三相定子繞組中通以互差120°的正弦波電流時,可得到類似同步機的轉(zhuǎn)矩特性,使電動機均勻旋轉(zhuǎn)。 本系統(tǒng)硬件電路以TMS320F2812為核心,采用正弦波細分和電流跟蹤型脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)實現(xiàn)三相混合式步進電動機的細分控制,使三相定子繞組電流嚴格跟蹤電流給定信號變化。應(yīng)用IR公司的IR2130集成驅(qū)動芯片進行了步進電動機驅(qū)動系統(tǒng)的功率驅(qū)動環(huán)節(jié)的設(shè)計,節(jié)省了板上空間,減小了裝置體積。同時從裝置可靠性出發(fā),設(shè)計了一套安全可靠的硬件保護電路。 實驗結(jié)果表明,本文所設(shè)計的三相混合式步進電動機正弦波細分驅(qū)動器具有優(yōu)良的控制性能。細分運行時減弱了混合式步進電動機的低速振動和噪聲,使電動機運行平穩(wěn),并改善了其低頻運行性能。
標簽:
DSP
三相混合式
步進電動機
上傳時間:
2013-06-27
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