步进电机角度细分控制
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特种电机及其控制
三相六拍4 三相六拍4细分
特种电机及其控制
3.5.2 角度细分控制的电路实现 恒频脉宽调制细分驱动电路
D触发器: 触发器: D=“ D=“1”, CLR置零 CLR置零 R2:采样 R2:采样 电阻,压 电阻, 降输入比 较器“ 较器“”
特种电机及其控制
复习： D触发器 复习：
特种电机及其控制
当D/A转换器输出的ua不变时，恒频信号CLK的上升沿使D触发 D/A转换器输出的ua不变时，恒频信号CLK的上升沿使D 转换器输出的ua不变时 CLK的上升沿使 器输出u 高电平，使开关管Tl T2导通 绕组中的电流上升， Tl、 导通， 器输出ub高电平，使开关管Tl、T2导通，绕组中的电流上升， 取样电阻R2上压降增加。 R2上压降增加 取样电阻R2上压降增加。
特种电机及其控(iC)
FB(iB) FBC
FC(iC)
FB(iB)
a)
三拍通电
(b)
六拍通电
每拍通电使定子合成磁动势在空间转动的角度 减半，则步进电机的步距角减半。 减半，则步进电机的步距角减半。
特种电机及其控制
A→AB →
AB→B →
4细分时合成磁动势的旋转情况
3.5 步进电动机的角度细分控制
3.5.1 角度细分的原理 将一个步距角细分成若干小步的驱动——细分驱动 细分驱动 将一个步距角细分成若干小步的驱动 细分， 例：m=3、Zr=40、六拍，θS=1.5o,如4细分，θS=0.375o m=3、 =40、六拍， 原理 1）电磁力的大小与绕组通电电流的大小有关。 电磁力的大小与绕组通电电流的大小有关。 2）当通电相的电流并不马上升到位，而断电相的电流 当通电相的电流并不马上升到位， 也非立即降为0 它们所产生的磁场合力， 也非立即降为0时，它们所产生的磁场合力，会使转子 有一个新的平衡位置， 有一个新的平衡位置，这个新的平衡位置是在原来的 步距角范围内。 步距角范围内。
当采样电压大于ua时 比较器输出低电平， 当采样电压大于ua时、比较器输出低电平，使D触发器输出ub为低电平，Tl、T2截止 ua 触发器输出u 为低电平，Tl、T2截止 绕组的电流下降。 R2上的压降小于ua时 比较器输出高电平， 作为恒频信号。 上的压降小于ua ，绕组的电流下降。当R2上的压降小于ua时，比较器输出高电平，使D 触发器输出 2) 单片机为控制主体: 1)通过定时器T0输出20kHz方波 通过定时器T0输出20kHz方波， 触发器， 单片机为控制主体: 1)通过定时器T0输出20kHz方波，送D触发器，作为恒频信号。 高电平，T1、T2导通 绕组中的电流重新上升。 导通， 高电平，T1、T2导通，绕组中的电流重新上升。 输出阶梯电压的数字信号到D/A转换器，作为控制信号.阶梯电压的每一次变化， D/A转换器 输出阶梯电压的数字信号到D/A转换器，作为控制信号.阶梯电压的每一次变化，都使 转子走一细分步。 转子走一细分步。
1、在时钟CLK信号上升沿指挥下，D型触发器 、在时钟 信号上升沿指挥下， 型触发器 信号上升沿指挥下 能把D端的数据传输到输出端。输入端无 能把 端的数据传输到输出端。输入端无CLK 端的数据传输到输出端 信号时， 端信号对触发器不起作用 端信号对触发器不起作用。 信号时，D端信号对触发器不起作用。 产品时， 2、触发器做成IC产品时，其输入端还增加有置 触发器做成 产品时 或置“ ” “0”端(CLR)或置“1”端。它们不受CLK和D ” (CLR)或置 信号的影响，具有最高的优先级。 信号的影响，具有最高的优先级。
特种电机及其控制
恒频细分电流波形 特种电机及其控制
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三相六拍4 三相六拍4细分
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3.5.2 角度细分控制的电路实现 恒频脉宽调制细分驱动电路
D触发器: 触发器: D=“ D=“1”, CLR置零 CLR置零 R2:采样 R2:采样 电阻,压 电阻, 降输入比 较器“ 较器“”
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复习： D触发器 复习：
特种电机及其控制
当D/A转换器输出的ua不变时，恒频信号CLK的上升沿使D触发 D/A转换器输出的ua不变时，恒频信号CLK的上升沿使D 转换器输出的ua不变时 CLK的上升沿使 器输出u 高电平，使开关管Tl T2导通 绕组中的电流上升， Tl、 导通， 器输出ub高电平，使开关管Tl、T2导通，绕组中的电流上升， 取样电阻R2上压降增加。 R2上压降增加 取样电阻R2上压降增加。
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FB(iB) FBC
FC(iC)
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a)
三拍通电
(b)
六拍通电
每拍通电使定子合成磁动势在空间转动的角度 减半，则步进电机的步距角减半。 减半，则步进电机的步距角减半。
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A→AB →
AB→B →
4细分时合成磁动势的旋转情况
3.5 步进电动机的角度细分控制
3.5.1 角度细分的原理 将一个步距角细分成若干小步的驱动——细分驱动 细分驱动 将一个步距角细分成若干小步的驱动 细分， 例：m=3、Zr=40、六拍，θS=1.5o,如4细分，θS=0.375o m=3、 =40、六拍， 原理 1）电磁力的大小与绕组通电电流的大小有关。 电磁力的大小与绕组通电电流的大小有关。 2）当通电相的电流并不马上升到位，而断电相的电流 当通电相的电流并不马上升到位， 也非立即降为0 它们所产生的磁场合力， 也非立即降为0时，它们所产生的磁场合力，会使转子 有一个新的平衡位置， 有一个新的平衡位置，这个新的平衡位置是在原来的 步距角范围内。 步距角范围内。
当采样电压大于ua时 比较器输出低电平， 当采样电压大于ua时、比较器输出低电平，使D触发器输出ub为低电平，Tl、T2截止 ua 触发器输出u 为低电平，Tl、T2截止 绕组的电流下降。 R2上的压降小于ua时 比较器输出高电平， 作为恒频信号。 上的压降小于ua ，绕组的电流下降。当R2上的压降小于ua时，比较器输出高电平，使D 触发器输出 2) 单片机为控制主体: 1)通过定时器T0输出20kHz方波 通过定时器T0输出20kHz方波， 触发器， 单片机为控制主体: 1)通过定时器T0输出20kHz方波，送D触发器，作为恒频信号。 高电平，T1、T2导通 绕组中的电流重新上升。 导通， 高电平，T1、T2导通，绕组中的电流重新上升。 输出阶梯电压的数字信号到D/A转换器，作为控制信号.阶梯电压的每一次变化， D/A转换器 输出阶梯电压的数字信号到D/A转换器，作为控制信号.阶梯电压的每一次变化，都使 转子走一细分步。 转子走一细分步。
1、在时钟CLK信号上升沿指挥下，D型触发器 、在时钟 信号上升沿指挥下， 型触发器 信号上升沿指挥下 能把D端的数据传输到输出端。输入端无 能把 端的数据传输到输出端。输入端无CLK 端的数据传输到输出端 信号时， 端信号对触发器不起作用 端信号对触发器不起作用。 信号时，D端信号对触发器不起作用。 产品时， 2、触发器做成IC产品时，其输入端还增加有置 触发器做成 产品时 或置“ ” “0”端(CLR)或置“1”端。它们不受CLK和D ” (CLR)或置 信号的影响，具有最高的优先级。 信号的影响，具有最高的优先级。
特种电机及其控制
恒频细分电流波形 特种电机及其控制
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