步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電機(jī)及電機(jī)控制領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī)，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動(dòng)器就是為步進(jìn)電機(jī)分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制器。普通用于驅(qū)動(dòng)三相混合式步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器控制電機(jī)相電流采用模擬電路，由三路模擬量作為三相電流的指令值，使用運(yùn)算放大器構(gòu)建PI調(diào)節(jié)器，使用霍爾電流傳感器將相電流反饋給PI調(diào)節(jié)器?，F(xiàn)有技術(shù)中在關(guān)鍵環(huán)節(jié)采用模擬電路技術(shù)，易受干擾，調(diào)試?yán)щy，PI調(diào)節(jié)器參數(shù)由電阻器和電容器參數(shù)值決定，修改PI調(diào)節(jié)器參數(shù)需要更換電阻器和電容器，這在產(chǎn)品出廠后不可完成。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)器。從而解決了現(xiàn)有步進(jìn)電機(jī)定位精度受電流細(xì)分度影響，會(huì)有步距角不均勻現(xiàn)象的問(wèn)題。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0005]步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)器，其中，包括:步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器、電機(jī)三相電相電流采樣裝置、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路及電流環(huán)占空比調(diào)節(jié)裝置;所述電機(jī)三相電相電流采樣裝置對(duì)待驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三相電流值進(jìn)行采集獲取當(dāng)前三相電流值，輸出端與、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，所述、A/D模數(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的輸入端連接，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的輸出端與所述電流環(huán)占空比調(diào)節(jié)器連接，所述電流環(huán)占空比調(diào)節(jié)器與待驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流環(huán)連接;所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器判斷所述當(dāng)前三相電流值是否落入設(shè)定的相電流區(qū)間值內(nèi)，若未落入所述相電流區(qū)間值內(nèi)，則驅(qū)動(dòng)所述電流環(huán)占空比調(diào)節(jié)裝置提高占空比值或縮小占空比值，對(duì)所述待驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0006]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中設(shè)置位置環(huán)計(jì)數(shù)發(fā)生器；所述位置環(huán)計(jì)數(shù)發(fā)生器的輸出端與待驅(qū)動(dòng)電機(jī)的位置環(huán)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的輸入端連接。
[0007]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述待驅(qū)動(dòng)電機(jī)的一端設(shè)置電機(jī)編碼器，對(duì)當(dāng)前待驅(qū)動(dòng)電機(jī)的磁極位置、電機(jī)轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速信息進(jìn)行采集。
[0008]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述電機(jī)編碼器的輸出端與所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的輸入端連接，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的輸出端與待驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度環(huán)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的輸入端連接。
[0009]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器為數(shù)字信號(hào)處理器。
[0010]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，還包括:電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置;所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的供電電源為開關(guān)電源。
[0011]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的功率驅(qū)動(dòng)模塊為智能功率模塊。
[0012]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，還包括:人機(jī)交互輸入及顯示裝置;所述人機(jī)交互輸入及顯示裝置與所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的輸入端連接，對(duì)所述當(dāng)前三相電流值進(jìn)行顯示，對(duì)所述設(shè)定的相電流區(qū)間值進(jìn)行輸入設(shè)定。
[0013]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器還包括:無(wú)線通信裝置;所述人機(jī)交互輸入及顯示裝置通過(guò)所述無(wú)線通信裝置與所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器連接。
[0014]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述人機(jī)交互輸入裝置為觸屏或鍵盤;所述人機(jī)交互顯示裝置為顯示器。
[0015]本實(shí)用新型的的有益效果為:本實(shí)用新型方案使步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器采樣全數(shù)字電路，抗干擾強(qiáng)，電路簡(jiǎn)潔，可靠性，成本低，參數(shù)可以靈活調(diào)節(jié)，最大發(fā)揮驅(qū)動(dòng)器性能，加入編碼器使步進(jìn)電機(jī)定位精度提高到伺服電機(jī)水平，監(jiān)控負(fù)載扭力調(diào)節(jié)輸出相電流幅值提高了電流效率，減少電機(jī)發(fā)熱。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式中，步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)器的控制組成示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式中，步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)器的控制組成示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型又一種實(shí)施方式中，步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)器的控制組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0021]本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，提供了步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)器，包括:步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器10、電機(jī)三相電相電流采樣裝置20、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路70及電流環(huán)占空比IP調(diào)節(jié)裝置30。電機(jī)二相電相電流米樣裝置20對(duì)待驅(qū)動(dòng)電機(jī)的二相電流值進(jìn)行米集獲取當(dāng)前二相電流值，輸出端與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路70的輸入端連接，所述、A/D模數(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路70的輸出端與所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的輸入端連接，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器10的輸出端與電流環(huán)占空比IP調(diào)節(jié)器連接，電流環(huán)占空比IP調(diào)節(jié)器與待驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流環(huán)連接;步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器10判斷當(dāng)前三相電流值是否落入設(shè)定的相電流區(qū)間值內(nèi)，若未落入相電流區(qū)間值內(nèi)，則驅(qū)動(dòng)電流環(huán)占空比IP調(diào)節(jié)裝置30提高占空比值或縮小占空比值，對(duì)待驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)。該調(diào)節(jié)為:若當(dāng)前三相電流值大于相電流區(qū)間值，則將占空比調(diào)大，使電流值降低。若當(dāng)前三相電流值小于相電流區(qū)間值，則將占空比調(diào)小，使電流值上升。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相電流的閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)。上升步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器10為DSP數(shù)字信號(hào)處理器。
[0022]在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器10中設(shè)置位置環(huán)計(jì)數(shù)發(fā)