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基于CPLD的步進電機驅動模塊

作者: 時間:2016-12-14 來源:網(wǎng)絡 收藏
步進電機是數(shù)字控制電機,是一種將電脈沖轉換成角位移的精密執(zhí)行元件。它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的,每給步進電機發(fā)一個脈沖電機就旋轉一個固定的角度,只要脈沖數(shù)發(fā)的正確,電機就能走到位,無累積誤差,所以對步進電機的控制可以采用開環(huán)控制方法。如何精確且經(jīng)濟的控制步進電機成為廣大研究人員探討的課題。本文將采用CPLD來實現(xiàn)對步進電機的控制。并最終通過實驗仿真結果。

1步進電機驅動原理

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201612/329666.htm

步進電機驅動是靠給步進電機的各相勵磁繞組通電,實現(xiàn)步進電機內(nèi)部磁場方向的變化來使步進電機轉動的。設我們所用的步進電機是四相的,這四相分別為A,B,C,D,對應于四對磁極。每個磁極的內(nèi)表面都分布著大小,齒間距相同的多個小齒(不同的步進電機,小齒的個數(shù)不同),假設Ⅳ為轉子中小齒的個數(shù)。當這4相按A—B—C—D的順序通電時,步進電機的內(nèi)部磁場變化一周(360°),此種通電方式為單相四拍通電方式,此時步進電機的步距角:

θ=90°/N

若N=50,則θ=1.8°

如果選擇的通電順序為A—AB—B—BC—C—CD—D—AD,此種通電方式為雙相八拍通電方式,此時步進電機的步距角為:

θ=45°/N

若N=50,則θ=0.9°

步距角是步進電機一次能轉過的最小角度,電機的步距角越小,說明電機走的越精確,所以本文選擇驅動電機通電的方式為雙相八拍通電方式。

2設計方案

一個完整的,控制精度高的步進電機控制系統(tǒng)框圖如圖1所示。CPLD和步進電機的驅動器相連,驅動器把CPLD輸出的信號放大后送入步進電機,由于數(shù)控機床的各個軸是靠電機的轉動來帶動的,所以電機的轉動帶動相應軸的動作。



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