第5章进给伺服驱动系统

2 断通断
3 断断通
4 通断断
5 断通断
6 断断通
三相双三拍
三相单双六拍
A相 B相 C相 A相 B相 C相
通
通断通断断
断
通通通通断
通
断通断通断
通
通断断通通
断
通通断断通
通
断通通断通
步进电动机的性能指标
1．单向通电的矩角特性
步进电动机的失调角和矩角特性
步进电动机多相通电时的转矩
步进电动机相数
同时通电相数
合成转矩 /Mjmax
3 12 11
4
5
6
1 2 31 2
3 41 2 3 4 5
1 1.414 1 1 1.619 1.618 1 1 1.732 2 1.732 1
2．起动转矩
相数
步进电动
机
拍数
Mq/ Mjmax
步进电动机起动转矩
3
3
6
0.5 0.866
4
4
8
0.707 0.707
5
5
10
0.809 0.951
6
6
12
0.866 0.866
3、起动矩频特性与运行矩频特性
步进电动机的脉冲驱动电源
单电压驱动电源
双电压驱动电源
步进电动机的环行分配
硬件电路、软件程序
控制电机的转向(电机绕组的通电顺序) 控制电机的转速(脉冲频率 ) 控制电机的转角(脉冲数 )
当E为“1”时，三相六拍的运行方式是 A→AB→B→BC→C→CA…
三相单双六拍：
正转：A→AB→B→BC→C→CA→A …相序通电 反转：A→CA→C→BC→B→AB→A …相序通电
步进电动机实例 ：
步进电动机的主要特点：
1）步进电动机的输出转角与输入的脉冲个数严格成正 比，故控制输入步进电动机的脉冲个数就能控制位移量；
2）步进电动机的转速与输入的脉冲频率成正比，只要 控制脉冲频率就能调节步进电动机的转速；
当E为“0”时，三相六拍的运行方式是 CA→C→CB→B→BA→A…
硬件分配器 正、反向进给的环行分配器原理图
CH250实现的三相六拍脉冲分配电路
软件脉冲环行分配
控制两只四相八拍电机的环行分配程序为例
四相八拍方式运行时的通电顺序为： 正转：A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→… 反转：A→AD→D→DC→C→CB→B→BA→…
@R1-1
@R1=0 N
N CY=0 Y @R1+1
@R1=9 N
Y @R1=1
@R1→A
A+Δ→A
修改高 4 位
N 01H=0 Y
修改低 4 位
RET
软件程序环行分配链接
4序号修改过程：
X 分配 取当前顺序号
环行分配流程图
顺序号减 1
取转向符号
N 正转 Y
顺序号加 1
Y 顺序号=8
顺序号=0 N
顺序号=9 N
Y 顺序号=1
保存新顺序号 建立新状态 保存新状态
返回
X 分配 0→01H #52H→R1 02H→CY
Y 分配 1→01H #53H→R1 03H→CY
Y @R1=8
第5章 开环进给驱动系统部分
步进电动机的工作原理：
步距角公式：
360
kmz
转速公式 ：
n 60 f f
360
6
三相六拍通电方式工作原理：
三相单三拍：
正转：A→B→C→A …相序通电 反转：C→B→A→C …相序通电
三相双三拍：
正转：AB→BC→CA→AB …相序通电 反转：CA→BC→AB→CA …相序通电
1、两只四相电机输出口分配
Y电机
X电机
P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0
D
C
B
A
D
C
B
A
2、X向电机的通电顺序
通电
输出口
顺序 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0
号
D
C
B
A
1
1
1
1
0
2
1
1
0
0
3
1
1
0
1
4
1
0
0
1
5
1
0
1
1
6
0
0
1
1
7
0
1
1
1
8
0
1
1
0
16进制 状态
E C D 9 B 3 7 6
通电 相数
A AB B BC C CD D DA
3、地址分配
位地址： 01H：放X、Y分配，X分配为“0”、Y分配为“1” ， 02H ： X方向，正方向为“0” 、负方向为“1” 03H： Y方向，正方向为“0” 、负方向为“1”
字节地址： 52H ： X向电机通电状态顺序号 53H ： Y向电机通电状态顺序号 55H ：高四位放Y向电机的状态、低四位放X向电机的状 态
3）当停百度文库送入脉冲时，只要维持绕组内电流不变，电 动机轴可以保持在某固定位置上，不需要机械制动装置；
4）改变通电相序即可改变电动机转向； 5）步进电动机存在齿间相邻误差，但是不会产生累积 误差； 6）步进电动机转动惯量小，起动、停止迅速。
步进电机的通电方式比较
切
三相单三拍
换
序 A相 B相 C相
号
1 通断断