傳統(tǒng)開環(huán)運行的三相混合式步進(jìn)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(jìn)電動機數(shù)學(xué)模型的分析，把三相混合式步進(jìn)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(jìn)電動機正弦波細(xì)分驅(qū)動系統(tǒng)。 首先，本文從三相混合式步進(jìn)電動機的數(shù)學(xué)模型出發(fā)，對步進(jìn)電動機的細(xì)分驅(qū)動方式進(jìn)行了研究，分析了步進(jìn)電動機連續(xù)均勻旋轉(zhuǎn)的工作機理。然后分析了步進(jìn)電動機的運行特性及細(xì)分控制的必要性，進(jìn)而分析了細(xì)分驅(qū)動對改善步進(jìn)電動機運行性能的作用，并針對細(xì)分運行的一些不足之處，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(xì)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(jìn)電動機的細(xì)分控制，使三相定子繞組電流嚴(yán)格跟蹤電流給定信號變化。應(yīng)用IR公司的IR2130集成驅(qū)動芯片進(jìn)行了步進(jìn)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(hù)電路。 實驗結(jié)果表明，本文所設(shè)計的三相混合式步進(jìn)電動機正弦波細(xì)分驅(qū)動器具有優(yōu)良的控制性能。細(xì)分運行時減弱了混合式步進(jìn)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(biāo)簽：
DSP
三相混合式
步進(jìn)電動機
上傳時間：
2013-06-27
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