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步进电机驱动电路图及电路功能说明

2022-01-31 00:01分类:电路图 阅读:

 

共享一个伺服电机光耦电路图,流程电机驱动器电源电路的电源电路鸨,各一部分电源电路的作用表明,包含速率辨别电源电路,过电流、过热检验电源电路,各相绕阻光耦电路等。

伺服电机光耦电路图

伺服电机具备迅速起停、精准定位的特性,在计算机控制行业常常应用伺服电机做为部位操纵的执行器。

伺服电机在迅速运作中,规定光耦电路给予给伺服电机绕阻的工作电压尽量地贴近其性能指标规定的标值,以造成充足的转距.因为伺服电机是交流电流,当运作速率提升后要提升绕阻的工作中电流量,务必提升电源电压.具体运用中,常选用的操纵方法是高压低压恒流电源换流器操纵。

在小编给大西北轴承厂更新改造数控磨床的全过程中,设计方案了一种好用的伺服电机光耦电路,它能够推动75BF003-130BF003四种型号规格的三相六拍反应方程伺服电机,最大运作頻率每分15 000步。

该电源电路除具备恒流电源换流器的特点外,还具备过电流保护和过热维护的作用.历经具体运用,说明电源电路的稳定性很高,从没产生因为电动机常见故障而烧毁功率大的管的难题。伺服电机光耦电路图

1、电源电路的构造

电源电路(图1)由速率辨别电源电路,过电流过热检验电源电路,A、B、C相光耦电路和开关电源构成.在该电源电路中,有单片机设计輸出的A相推动数据信号(PA)、B相推动数据信号(PB)、C相推动数据信号(PC)和锁相环路推动数据信号(L),均为低电频合理.推动伺服电机的直流高压电源选用AC70V整流器过滤后提供,锁相环路开关电源选用AC4.5 V半波整流后提供。

此外,电源电路还必须 的 12 V和 5 V交流电压选用对AC10V和AC5V历经二极管整流器过滤后得到,数字电路设计所必须 的开关电源根据板间接口J401由服务器给予。

2 各一部分电源电路详细介绍

2.1 速率辨别电源电路

速率辨别电源电路的关键是一片可多次开启单稳CD4538(图2).当单片机设计操纵伺服电机运作时,最先将锁相环路推动数据信号L置为高电脉冲信号,接着PA、PB、PC依照A→AB→B→BC→C→CA→A(或AC→C→BC→B→AB→A→AC)的次序先后轮着发生低电频,进而推动伺服电机一步一步地运作.因为在运作全过程中,PA、PB和Pc数据信号最少有一个会发生振荡(上升沿或降低沿),而这类振荡历经由电阻器和电容器(如R470、C411、R471、R490和D431等)构成的微分电路变为一个负单脉冲加进8键入端与非门U409的键入端,从而在其輸出端造成一个正单脉冲开启单稳U408A;U408A的輸出Q与锁相环路推动数据信号L历经由锗开关二极管D473、D474组成的跟门去操纵A、B、C三相光耦电路的斩波电路。

因为U408A的暂态过程時间大概是1 S,因而当伺服电机的运作速率小于每秒l步时,速率辨别电源电路先輸出约1 S的上拉电阻,使各相光耦电路开展约1 S的恒流电源斩起伏作,使伺服电机快速及时,接着转到锁相环路情况(伺服电机各相的电流量降至其工作中电流量的大概一半),以减少伺服电机的功能损耗。

2.2 过电流、过热检验电源电路

过电流、过热检验电源电路的关键是由电压跟随器LM393(U403A)组成的哈里斯触发器原理(图3)。

在该电源电路中,锗开关二极管D437-D440组成了一个或门,A、B、C三相电流检验电阻器上的工作电压V1A、V1B 、V1C历经该或门加到哈里斯触发器原理的键入端(U403A的3脚)。

当这3个工作电压中有随意一个超出U403A的2脚设置工作电压 0.2 V(锗二极管的正方向损耗)时,由电压跟随器LM393组成的哈里斯触发器原理旋转,其輸出为上拉电阻;这一上拉电阻一方面根据D441的反馈调节使其輸出保持为上拉电阻,另一方面其輸出历经U407E正相反(VP数据信号)将A、B、C相光耦电路的高压断路器管和锁相环路开关管关闭,进而维护功率大的三极管的安全性。

S401-S406为安裝在6个功率大的管上的常开常闭温度开关,其姿势溫度为70℃.当6个整流管中的随意一个列管式溫度超出7O℃时,温度开关断掉,上拉电阻加到哈里斯触发器原理的键入端,进而使VP为低电频,将6个功率大的管关闭,从而维护功率大的三极管的安全性。

该电源电路一旦旋转,务必断电才可以修复,那样就防止了一旦外界标准恢复过来电源电路自动启动,对实际操作职工造成损害状况的产生。伺服电机光耦电路图

2.3 各相绕阻光耦电路

伺服电机A、B、C三相绕阻的光耦电路构造彻底一样,现以A相光耦电路为例子详细介绍其原理.在图4中,A和A'间接性人伺服电机的A相绕阻,V1A是A相绕阻取样电阻上的工作电压,该工作电压的尺寸体现了A相绕阻中电流量的尺寸。

R411和C401组成通电延时电路,当电源电路刚通电时,K1发生一个短暂性的低电频,进而关掉锁相环路开关管BG405,防止伺服电机A、B、C三相与此同时插电状况的产生.T401为脉冲变压器,选用Φ35 mm的铁氧体磁芯磁罐制做。

在这儿往往将高压断路器管BG404的推动选用变电器藕合是为了更好地防止前面光耦电路发生常见故障时,导致高压断路器管长期性通断,从而损坏状况的产生。

功率大的开关管BG404和BG405选用摩托罗拉公司生产制造的MJ13333,其抗压400 V,IcM为20 A,PcM为175 W.75BF003-130BF003型伺服电机的绕阻电流量为3~10 A,故采用MJ13333彻底能够满足需求.MJ13333上配有指叉形热管散热器,主机箱中安裝4个轴流风扇处理系统软件的排热难题.伺服电机各绕阻运作电流量的调节可根据更改相电压取样电阻R417和R419的电阻值来完成.锁相电压的更改根据调节锁相环路开关电源的工作电压来完成。

在一切正常工作上,K为上拉电阻,当PA为低电频时说明A相绕阻必须 通电。

这时候,因为A相绕阻中的电流量为0,VIA的工作电压也为0,由电压跟随器LM393(U403B)构成的哈里斯触发器原理輸出上拉电阻。与此同时因为PA为低电频,故三键入和非f-j U401A和U401C的輸出为低电频,从而使锁相环路开关管BG405和高压断路器管BG404通断,近100 V的交流电压加进A相绕阻上。

当A相绕阻中的电流量超出6 A(以110BF003三相六拍反应方程伺服电机为例子),U403B輸出变成低电频,进而使高压断路器管BG404截至,这时候A相绕阻仅由锁相环路开关电源给予电流量,绕阻中的电流量逐渐降低,当A相电压降低使VIA的工作电压低于U403B正键入端(5脚)的工作电压,高压断路器管BG404再次通断,100 V髙压再次将A相绕阻的电流量提升,这般不断产生了恒流电源换流器的工作方式。

这儿,电阻器R421的存有使U403B的情况变换造成一定的回差,防止了U403B的持续快速旋转,更改R421的尺寸,能够更改斩波的頻率。

在锁相环路情况时,因为锁相环路推动数据信号L为低电频,K数据信号也为低电频,因此高压断路器管截至.若这时候PA为低电频,则锁相环路开关管BG405通断,A相绕阻由AC4.5 V半波整流后的锁相环路开关电源给予电流量,这时绕阻电流量约为其工作中电流量的一半.那样能够减少伺服电机的功能损耗,从而降低电源电路和电动机的热值。

一旦发生绕阻短路故障或高压断路器管穿透的状况,VIA的工作电压会快速做到2.1 v(相匹配绕阻电流量约13 A),这时候过电流检验电源电路会马上使VP为低电频,立刻使锁相环路开关管截至,防止电路故障的进一步扩张,维护光耦电路和伺服电机。

具体调节中,小编曾将伺服电机的绕阻用输电线短路故障,結果维护电源电路马上姿势;断电,拆卸路程后,再次接入开关电源,电源电路恢复过来工作中。

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