OB欧宝基于STM32的双相步进机电细分驱动器设想

时间:2021-09-11  浏览次数:180  编辑:admin

  OB是一种使用普遍的掌握机电,其特性是倒霉用地位反应回路就可以停止速率掌握及定位掌握,即所谓的机电开环掌握。相对伺服机电,,在产业活动掌握体系中有着普遍的使用。但是,传统的驱动方法,好比单电压驱动、上下电压驱动、斩波恒流驱动等等,固然曾经使用非常成熟,可是只限于低速运转,而且细分度普通限定在1/2步距,没法很好消弭低频振荡,以及定位精度差等缺陷。细分驱动的呈现很好地补偿了这一缺陷。

  常见的细分普通由MCU、公用逻辑驱动芯片以及功率驱动模块构成,如许的驱动器固然能满意多细分驱动,但因为细分数目以及结果会遭到逻辑驱动芯片的影响,而且没法调解细分数以及限流值、从而形成体系调试艰难、矩频特征差等缺陷。

  本文利用ST公司的32位ARM单片机,加之MOSFET驱动模块及电传播感模块,省去了逻辑驱动芯片。电电机流接纳单片机外部AD采样,掌握逻辑算法间接由单片机软件完成,MOSFET根据内部输入的脉冲速率及外部的时序来运转,从而大大简化了使用电路,进步了电路的通用性以及驱念头能。

  F103RB接纳ARM公司最新的Cortex-M3内核,拥有运转速率高、处置才能强、外设接口丰硕等特性。因为其昂贵的价钱以及很强的掌握、运算机能,被普遍使用于机电掌握。其详细机能目标以下:1)事情频次:最高72 MHz;事情温度范畴:-40~+85℃;宽电压供电:2.0~3.6 V;2)128 k字节的闪存存储器以及16 k的SRAM;3)12位16通道AD转换用具有双采样以及连结功用,转换工夫最短1s。4)3个16位通用按时器,每一一个按时器有多达4个通道,用于输入捕捉/输出比力/PWM或脉冲输出;1个16位带逝世区掌握盒告急刹车,用于机电掌握的PWM初级控订定时器。

  普通两相步进机电驱动分为单极型以及双极性驱动两种,单极型驱动合用于6线制机电,如许的驱动办法即是将两相机电改变为四相机电,从外表上看步距角缺损减小了,实则是以捐躯机电的拖动转矩换来的,如许机电的带负载才能就会大大降落。而双极型驱动则次要针对两相四线(大概八线制)机电,普通机器步距角为50齿1.8(也可为100齿0.9价钱较贵),故细分驱入手艺次要是经由过程对步进机电的相电流停止门路化掌握,使机电的以更小的单元步距角运转,从而减小步长以及低频振荡。

  细分驱动的思惟是把本来简朴的对转子电流的通断历程改动为逐步的改动各相绕组的电流巨细以及标的目的,使机电外部的空间分解磁场逐渐改动,如许就可以把本来的一个步距角的通电方法改动成为跟从电流的门路波,酿成多步。详细的计较办法以下:

  从而可见,两相混淆式步进机电的细分就是掌握两相绕组中的电流巨细。幻想形态下,机电外部的磁场为圆形空间扭转磁场,使步进机电根据交换同步机电的方法扭转。而AB相的幻想电流为正弦波,而普通状况下经由过程门路波来模仿正弦波,从而到达恒转矩幅值的掌握结果。而转矩的巨细由分解磁场的矢量来决议,即相邻两个分解磁场的夹角为细分步距角。

  每一当变革一度,则步进机电走过1/360的电角度,比方普通的8细分掌握,则的步长为/16。OB欧宝官网所觉患上了完成对两相混淆式步进机电的恒转矩细分掌握,就需求在机电的两相绕组中通以按正弦纪律变革并互差90相位的的两相电流,门路越粗大,越靠近于正弦波,步距角也越小,细分结果越好。

  基于STM32F103RB驱动体系的硬件部门次要由旌旗灯号输入端、电源输入端、电源模块、MOSFET驱动模块、H桥模块以及采样放大模块构成。整体硬件图如图3所示。

  在硬件设想中,需求从内部输入3种旌旗灯号:Enable使能旌旗灯号、Dir机电转向旌旗灯号以及Frequency速率脉冲旌旗灯号。Enable旌旗灯号为使能旌旗灯号,为避免机电在截至时,定子绕组仍旧通电酿成的机电发烧而配置的机电转子断电旌旗灯号。Dir旌旗灯号掌握机电的转向;而Frequency旌旗灯号为内部件收回的方波脉冲旌旗灯号,此旌旗灯号的频次将决议机电的转速,3个掌握旌旗灯号均由光耦与外部断绝。

  驱动器上电前需经由过程拨码开关配置细分数以及限流值,今朝细分至多撑持16细分,限流值通常是机电绕组可接受的最大电流的1.2倍阁下,能够配置6档限流值。驱动器最大可接受4 A的电流。

 

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