由上式可見,步進電機各相在通以‘、”t的電流時,電機總的電流矢量就可以實現(xiàn)恒幅均勻旋轉(zhuǎn),磁場矢量也是恒幅均勻旋轉(zhuǎn)的,因此采用正弦波細分驅(qū)動就可以實現(xiàn)步進電機的恒轉(zhuǎn)矩、微步運行。
2任意可變細分實現(xiàn)
一般細分控制系統(tǒng)的處理方法是將事先根據(jù)式(1)計算出來的對應(yīng)于不同n值印分數(shù))的電流設(shè)定值,制成表格存儲在存儲器中,系統(tǒng)運行時基于州s320F2812的步進電動機旺意可變姻爺控制系短研宅靦墨香,等只需要對表格進行查詢即可。這樣****的優(yōu)點就是程序編制簡單,對控制器的計算速度要求低。但是這種做法存在兩個方面的缺陷,第一,一種細分數(shù)對應(yīng)一個電流的設(shè)定表,不可能儲存太多的設(shè)定值表格,也就不能做到真正的任意細分:第二,在伺服系統(tǒng)中,要求電機有很好的調(diào)速性,而電機運行的細分數(shù)跟轉(zhuǎn)速是相互聯(lián)系的,細分數(shù)的時候,電機轉(zhuǎn)速就不可能太高,也就是說對調(diào)速性有很高要求時,****是能對電機的細分數(shù)進行快速切換。但是用上面的方法,在變換細分數(shù)時,要在兩個表格之間找到結(jié)合點,實現(xiàn)則比較麻煩,如果要經(jīng)常性的做這樣的切換那就更困難了。
分析式(1)、式(2)可以看到,細分驅(qū)動真正要達到的目的是磁場按要求變化,即對矗和O控制;矗為常量,O以特定的lllO flllO=叢業(yè))變化二O值對應(yīng)細分數(shù)n,如果直接對lllO進行調(diào)整,就可以真正實現(xiàn)任意可變細分。這樣,式(1)應(yīng)改為:
系統(tǒng)實現(xiàn)時只要在每次換步之前計算出下一步的小《](可通過三相平衡推出),對絕大部分控制器來說在一個NVM周期中完成這點運算是綽綽有余的,況且電機運行一步往往包括很多個
m,M周期。同時,為減少控制器的負擔,可以在改變細分數(shù)后,將實時計算出第一個周期的電流設(shè)定值保存起來,從第二個周期開始,系統(tǒng)就可以按查表法來獲取各相電流設(shè)定值。
3系統(tǒng)實現(xiàn)
3.1硬件
本文提出的驅(qū)動系統(tǒng)以高性能DSP芯片刪$320F2812為核心,加入驅(qū)動電路、電流檢測電路、各種通信接口和鍵盤顯示電路,構(gòu)成功能齊全的三相混合式步進電機細分驅(qū)動系統(tǒng)的硬件
平臺。整體框圖如圖l所示。
1)驅(qū)動電路
構(gòu)成三相橋的功率管采用RF530N,其功率等
級為100 v、15 A。功