高壓型兩相混合式步進電機驅動器設計.pdf

1、經過多年發(fā)展，步進電動機形成了控制簡單、可在較大頻率范圍內通過脈沖控制實現調速和啟停、組成開環(huán)驅動系統(tǒng)成本低且可靠等優(yōu)點，在眾多控制領域應用越來越廣泛。
　　步進電動機與其他電機不同，不能通過交流電源直接驅動，必須通過專門的驅動器來構架驅動系統(tǒng)才能工作。由于制造工藝的限制，步進電機步距角不能做到足夠小。為了改善這種狀況，提高分辨率，本文采用了細分驅動技術。
　　本文設計的是一款基于AT89C2051單片機的高壓型兩相混合步進

2、電機驅動器。傳統(tǒng)兩相混合式步進電機驅動器的工作電壓輸入一般為20-50V，在這種情況下下，輸出的功率和力矩在一些工控場所有所不足。本設計對驅動器的電源電路和逆變橋等電路設計進行了改造和優(yōu)化，把輸入電壓范圍提升為24-110V，從而來得到更高的輸出轉矩。
　　在驅動技術確定方面，本文對兩相混合式步進電機工作原理和內部磁場數學模型進行了解析；通過分析比較各類驅動技術，采用了PWM恒頻恒流斬波與可變細分相結合的控制技術，即用相繞組反饋電

3、流和給定電流的差值信號經過三角波進行調制得到的PWM脈沖實現繞組電流細化控制。
　　在具體實現方面，本系統(tǒng)設計主要分硬件電路實現和軟件實現兩大模塊。在硬件實現方面，主要包括了開關電源設計、AT89C2051外圍控制電路設計、給定信號電路設計、電流檢測電路設計，以及由IR2103和IRF640構成的驅動電路設計等各類設計；在軟件設計方面主要完成主程序、中斷細分程序的設計。
　　最后，對驅動器運行穩(wěn)定性和運行精度等性能指標進行了