<tbody id="kvypc"></tbody>
          <tbody id="kvypc"></tbody>
          1. 當前位置:南通康誠重工機械有限公司 >> 新聞中心 >> 三相混合式多細分步進電機驅動器

            三相混合式多細分步進電機驅動器


            &箱式給料機nbsp;摘要:本文根據正弦電流細分驅動的原理,設計出三相混合式多細分步進電機驅動器,系統采用電流跟蹤和脈寬調制技術,使電機的相電流為相位相差120°的正弦波,功率驅動電路采用六只MOS管。該驅動工業輸送設備器解決了傳統步進電機低速振動大、有共振區、噪音大等缺點,提高了步距角分辨率和驅動器的可靠性。

              &石灰石破碎機nbsp; 關鍵詞螺旋提升機:混合式步進電機;細分驅動;S垂直輸送機VPWM

              &nbs給料器p;&nb星型卸料器sp;1 前言

                步進電機是一種開環伺服運動系統執行元件,以脈沖方式進行控制,輸出角位移。與交流伺服電機及直流伺服電機相比,其突出優點就是價格低廉,并且無積累誤差。但是,步進電機運行存在許多不足之處,如低頻振蕩、噪聲大、分辨率不高等,又嚴重制約了步進電機的應用范圍。步進電機的運行性能與它的驅動器有密切的FQ系列不銹鋼輸送機聯系,可以通過驅動技術的改進來克服步進電機的缺點。相對于其他的驅動方式,細分驅動方式不僅可以減小步進電機的步距角,提高分辨率,而且可以減少或消除低頻振動,使電機運行更加平穩均勻。總體來說,細分驅動的控制效果最好。因為常用低端步進電機伺服系統沒有編碼器反饋,所以隨著電機速度的升高其內部控制電流相應減小,從而造成丟步現象。所以在速度和精度要求不高的領域,其應用非常廣泛。

                因為三相混合式步進電機比二相步進電機有更好的低速平穩性及輸出力矩,所以三相混合式步進電機比二相步進電機有更好振動機應用前景。傳統的三相混合式步進電機控制方法都是以硬件比較器完成,本文主要講述使用DSP及空間矢量算法SVPWM來實現三相混合式步進電機控制。

             yzs振動電機;  &n板鏈斗式提升機bsp;2 細分原理

                步進電機的細分控制從本質上講是通過對步進電機的定子繞組中電流的控制,使步進電機內部的合成磁場按某種要求變化,從而實現步進電機步距角的細分。最佳的細分方式是恒轉矩等步距角的細分。一般情況下,合成磁場矢量的幅值決定了電機旋轉力矩的大小,相鄰兩合成磁場矢量的之間的夾角大小決定了步距大型破碎機角的大小。在電機內產生接近均勻的圓形旋轉磁場,各相繞組的合成磁場矢量,即各相繞組電流的合成矢量應在空間作幅值恒定的旋轉運動,這就需要在各相繞相中通以正弦電流。

                三相混合式步進電機的工作原理十分類似于交流永磁同步伺服電機。其轉子上所用永磁磁鐵同樣是具有高磁密特性的稀土永磁材料,所以在轉子上產生的感應電流對轉子磁場的影響可忽略不螺旋式輸送機計。在結構上,它相當于一種多極對數的交流永磁同步電機。由于輸入是三相正弦電流,因此產生的空間磁場呈圓形分布,而且可以用永磁式同步電機的結構模型(圖1)分析三相混合式步進電機的轉矩特性。為便于分析,可做如下假設:

              提升加料機  a.電機定子三相繞組完全對稱;

                b.第三代制砂機磁飽和、渦流及鐵心損耗忽略不計;

                c.激磁電流無動態響應過程。

            點擊此處查看全部新聞圖片    

                                     圖1三相永磁同步電機的簡單結構模型

                U、V、W為定子上的3個線圈繞組,3個線圈繞組的軸線成120°。電機單相繞組通電的時候,穩態轉矩可以表達為:T=f(i,theta)。其中,i為繞組中通過的電流;theta為電機轉子偏離參考點的角度。由于磁飽和效應可以忽略不計,并且轉子結構是圓形,其矩角特性為嚴格的正弦,

                即:T=k*I*sin(theta),k為轉矩常數

                若理想的電流源以恒幅值為I的三相平衡電流iU、iV、iW供給電機繞組,

                即:

                iU=I*sin(wt)

                iV=I*sin(wt+2*PI/3)

                iW=I*sin(wt+4*PI/3)

                則電機各相電流產生的穩態轉矩為:

                TU=k*I*sin(wt)*sin(theta)

                TV=k*I*sin(wt+2*PI/3)*sin(theta+2*PI/3)

                TW=k*I*sin(wt+4*PI/3)*sin(theta+4*PI/3)

                穩態運行時,theta=wt,則三相繞組產生的合成轉矩為:

                T=TU+TV+TW=3/2*k*I*sin(PI/2-wt+theta)=3/2*k*I

                以上分析表明,對于三相永磁同步電機,當三相繞組輸入相差120°的正弦電流時,由于在內部產生圓形旋轉磁場,電機的輸出轉矩為恒值。因此,將交流伺服控制原理應用到三相混合式步進電機驅動系統中,輸入的220V交流,經整流后變為直流,再經脈寬調制技術變為三路階梯式正弦波形電流,它們按固定時序分別流過三路繞組,其每個階梯對應電機轉動一步。通過改變驅動器輸出正弦電流的頻率來改變電機轉速,而輸出的階梯數確定了每步轉過的角度,當角度越小的時候,那么其階梯數就越多,即細分就越大,從理論上說此角度可以設得足夠的小,所以細分數可以是很大,而交流伺服控制的每步角度與反饋的編碼器的精度有很大的關系,一般使用的為2500線,所以每一步轉過的角度僅為0.144度,而此方法控制的步進電機,比如其細分數為10000,則每一步轉過的角度為0.036度,所以比一般的伺服控制精度高很多。當然,步進電機轉動時,電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢,頻率越高,反向電動勢越大。在它的作用下,電機隨頻率(或速度)的增大而相電流減小,從而導致力矩下降,通過恒流方式可以使在電機低頻和高頻時保持同樣的相電流從而使高頻的力矩特性有所改善,這只能是在低速時,所以其綜合性能(高低速噪聲,高速力矩,高速平穩性等)很難趕超交流伺服控制系統。  

            點擊此處查看全部新聞圖片  

                                  圖2給出相差120°的三相階梯式正弦電流。

             三相混合式步進電機一般把三相繞組連接成星形或者三角形,按照電路基本定理,三相電流之和為零。即IU+IV+IW=0。所以通常只需產生兩相繞組的給定信號,第三相繞組的給定信號可由其它兩相求得。同樣,只需要對相應兩相繞組的實際電流進行采樣,第三相繞組的實際電流可根據式求得。

                3 三相混合式步進電機驅動器的系統構成

                驅動器的總體方案如圖3所示,主要包括單片機電路、電流追蹤型SPWM電路和功率驅動電路組成。   

            點擊此處查看全部新聞圖片

                                           圖3驅動器的整體框圖

                3.1DSP模塊設計

                在這里,我們選擇了TI公司的DSP作為CPU芯片,DSP(DigitalSignalProcessor)實際上也是一種單片機,它同樣是將中央處理單元、控控制單元和外圍設備集成到一塊芯片上。但它又有自身鮮明的特點——因為采用了多組總線技術實現并行運行的機機制,從而大大提高了運算速度,具有更強的運算能力和更好的實時性。本文選用的DSP(TMS320LF2407A)是一款電機控制專用芯片,144引腳,具有豐富的IO資源,含有四個通用定時器,具有兩路專用于控制三相電機的PWM發生器(可產生六路PWM信號),另外還有專用接收外部脈沖和方向的I/O口,從而簡化了電路設計和程序開發。

                DSP輸入信號包括步進脈沖信號CP、方向控制信號、脫機信號,過流保護信號。這幾種信號均通過高速光耦連接到DSP的引腳上,另外還有細分步數及電流選擇信號。當脫機信號為有效時,驅動器輸出到電機的電流被切斷,電機轉子處于自由狀態(脫機狀態)。反饋電流通過DSP自帶的的10位模數轉換器(AD)采樣,反饋的電流通過一定的算法后,由DSP自帶的PWM口輸出控制電機。

                3.2電流追蹤型回路

                這種傳輸方式以模擬電壓的幅值代表采樣電流或者電壓的大小,其主要用來采樣a,b兩相電流及母線電壓檢測,實現電機電流控制以及過壓、欠壓、過流保護。驅動器通過采樣電阻檢測步進電機繞組的實際電流,與設定電流相比較后經過滯環比較器調節器,調節器輸出信號由20KHz頻率的三角波載波輸出,形成脈寬調制信號(PWM),通過功率驅動接口電路來控制大功率半導體器件的導通與關斷,使步進電機的繞組實際電流跟蹤給定參考信號,按給定的正弦規律變化。

                3.3功率驅動電路

                驅動器的主回路采用交-直-交電壓型逆變器形式,由整流濾波電路、三相逆變器以及步進電機等組成。整流濾波電路構成直流電壓源,完成220V、50Hz交流電源到直流電源的變換。逆變器實現從直流電到變頻變壓交流電的轉換,為三相混合式步進電機的定子繞組提供要求的交流電流。逆變器由仙童公司生產的六只G30N60B3DMOS管組成,構成三相逆變橋。驅動器采用兩只電阻檢測步進電機相電流的瞬時值。

                功率驅動電路的核心是功率模塊(MOS管)。MOS管與電流追蹤型PWM輸出之間必須通過專用高速光耦連接。根據MOS管的過流值和電機峰值線電流來選用合適的MOS管,即電機的線電流的峰值小于MOS管的最大電流值。本設計中電機最大相電流為8.1A,該電流是相電流的有效值,峰值相電流為8.1*sqrt(2)=11.312A。此外,電機繞組在三角形接法時,線電流是相電流的3倍,所以線電流峰值為19.6A。由G30N60B3DPDF文檔知,其最大流值為30A,故可以保證正常使用,正常工作要求適當的散熱設計保證內部結溫永遠小于150攝氏度,因此要外加散熱器并強制風冷,以保證MOS管正常工作。

                3.4并口通訊:

                為了避免在控制過程中停電或者其它特別原因掉電時造成損失,使用帶電RAM存儲電機位置,保證來電后工件可繼續完成加工。并口RAM比傳統使用的E2ROM速度傳輸更快更可靠,可更有效的記錄電機運行狀態,但占用CPU的I/O口較多,這里CPU有足夠的資源可以使用。

                3.5控制軟件流程

                主程序流程圖 

            點擊此處查看全部新聞圖片   

                中斷部分的流程圖

            點擊此處查看全部新聞圖片    

                為減少功耗和保護電機,設置了自動半流功能,它由滯環比較器自動進行調節。

                4 結論

                實踐證明本文所講的驅動方法其適應性很強,基本上可以適應所有的三相混合式步進電機。特別對三相繞組星形接法,低頻時運行平穩,無振蕩,有效地抑制了振蕩、噪聲。另外,驅動器內部設計多種保護電路,使整個驅動器的可靠性大大提高。

             

            相關產品

            振動給料
            振動給料廣泛應用于礦山、冶金、煤炭、建材、化工、電力、糧食等行業,用于把塊狀、顆粒狀及粉狀物料從貯料倉或其它貯料設備中均勻、連續或定量地給到受料設備中,適應于自動配料、定量包裝和自動控制。
            振動給料電機
            振動給料電機在使用過程中,可以調節激振力來改變和控制流量,因而調節方便,流量穩定,噪音低,耗電小,無沖料現象。
            板式喂料機
            板式喂料機可實現封閉、多點給料,適用于粉狀或粒狀、磨琢性和粘性都較小的物料,是常見自動給料機廣泛用于建材、化工、冶金、煤炭等行業。
            重型板式給料機
            GBZ型重型板式給料機廣泛應用在采礦、冶金、建材和煤炭等工業部門。該機主要用于具有一定倉壓的料倉和漏斗下面,將各種大容重物料短距離均勻、連續的輸送給各種破碎、篩分和運輸設備,特別是用在初碎以下更為合適
            電磁振動給料機(DMA)
            DMA電磁振動給料機廣泛應用于冶金、礦山、煤炭、建材、化工、電力、糧食、機械等行業,可將顆粒狀、粉狀物料均勻、連續、定量地送至受料裝置。特別適用于自動配料、定量包裝、生產流程自動化、給料精度要求高的場合。
            電磁振動給料機(GZ)
            電磁振動給料機廣泛使用在冶金、煤炭、電子、機械、化工、建材、輕工、糧食等工礦企業中,在生產流程中,用于反塊狀、顆粒狀、粉狀物料從貯料倉或漏斗中定量、均勻、連續地給到受料裝置中去。
            旋轉給料機
            旋轉給料機選用TZG系列振動給料機,經螺旋彈簧座式安裝在支承架上,支承架與帶外齒的推力球軸承的外圈聯接,底座與軸承的內圈聯接。
            共振式隔爆給料機(XJG)
            慣性共振式給料機,隔爆型防爆性能符合GB3836·2-2000《爆炸環境防爆電氣設備“d”》的規定。
            皮帶稱重給料機
            皮帶稱重給料機專用于各種散狀物料的給料,在給料過程中對其物料進行動態稱量、累計和流量控制,廣泛地應用于電力、冶金、建材、化工、食品等行業各種散狀物料的稱重給料。
            箱式給料機
            GD系列箱式給料機是用來均勻和定量給料的設備。通過調節閘板高度及運輸帶的速度,控制原料的給料量,對泥料和內燃材料進行有比例的摻合,并能破碎較大的松軟泥料。
            自同步慣性振動給料機
            自同步慣性振動給料機廣泛用于礦山、冶金、煤炭、建材、輕工、化工、電力、糧食等行業中,用以把塊狀、顆粒狀及粉狀物料從貯料倉或漏斗中均勻連續或定量地給到受料裝置中去。
            微型螺旋給料機
            微型螺旋喂料機是用于小批量粉狀物料的均勻連續供料、卸料。它同樣具有流量穩定、密封性好等特點。
            往復給料機
            往復給料機適用于企業供熱、發電工程輸煤系統的給煤環節。
            螺旋輸送設備
            LS螺旋輸送機利用螺旋旋轉而非輸送物料,適用于輸送各種粉狀、粒狀、小塊狀等非粘性的散狀物料,如水泥、煤粉、砂、小塊煤、炭黑等。
            雙管螺旋給料機
            我公司生產的SLW型雙螺旋給料機,是利用二根螺旋軸共同進行輸送的喂料設備。
            振動給料裝置
            振動給料裝置廣泛應用于冶金、煤炭、化工、建材、輕工、玻璃、食品、糧食、磨料、磨具等行業的生產線上作定量給料、配料、包裝。
            篩分給料機
            ZG、ZGS慣性振動篩分給料機是一種新型的給料設備,可廣泛用于礦山、冶金、建材、電力等行業中的塊狀、粒狀或粉末狀等散裝物料的給料、配料、裝載等工藝流程,例如:向輸送機、提升機、篩分設備、破碎設備、給料配料。
            電磁震動給料機
            GZ電磁震動給料機廣泛使用在冶金、煤炭、電子、機械、化工、建材、輕工、糧食等行業中,在生產流程中,電磁振動給料機(震動給料機)用于把塊狀、顆粒狀、粉狀物料從貯料倉或漏斗中定量、均勻、連續地給到受料裝置中去。
            皮帶給料機
            皮帶給料機采用工字形梁作為主支撐架,采用槽鋼作為支腿,整體度高,穩定性好。主支撐架兩側設置皮帶防跑偏開關以防皮帶跑偏。廣泛應用于鋼鐵、電力、化工、煤炭、建材等行業。
            電磁振動給料機
            電磁振動給料機廣泛應用于水泥、礦山、冶金、煤炭、化工、陶瓷、糧食,電力等工礦企業中,電磁振動給料機適合把塊狀及粉末狀物料以貯料倉或漏斗中連續均勻或定量地給到受料裝置中去與電子秤或微機配料等設備配套,實現生產自動化的理想設備,也可以單獨工作送料穩定
            微型電磁振動給料機
            微型電磁振動給料機廣泛應用于輕工、化工、糧食加工、商業等行業,用于粉狀、顆料狀物料的給料、配料及定量自動包裝等生產流程中,并可實現集中控制和自動控制。
            電振給料機
            電振給料機廣泛應用于輕工、化工、食品等行業的物料的給料、配料等生產流程中。
            dma電磁振動給料機
            dma電磁振動給料機廣泛應用于冶金、礦山、煤炭、建材、化工、電力、糧食、機械等行業,可將顆粒狀、粉狀物料均勻、連續、定量地送至受料裝置。dma電磁振動給料機特別適用于自動配料、定量包裝、生產流程自動化、給料精度要求高的場合。
            微型電磁振動給料機(電磁振動給料機)
            微型電磁振動給料機廣泛應用于輕工、化工、糧食加工、商業等行業,用于粉狀、顆粒狀物料的給料、配料及定量自動包裝等生產流程中,并可實現集中控制和自動控制。與其它形式給料機相比,具有體積小、選題輕、結構簡單、耗電省、可無級調節給料量等特點。
            稱重給料機
            廣泛用于冶金、電力、煤炭、化工、水泥、輕工等行業。
            電磁振動
            GZ電磁振動給料機廣泛使用在冶金、煤炭、電子、機械、化工、建材、輕工、糧食等行業中,在生產流程中,電磁振動給料機(震動給料機)用于把塊狀、顆粒狀、粉狀物料從貯料倉或漏斗中定量、均勻、連續地給到受料裝置中去。
            電磁振動給料機(微型電磁振動給料機)
            電磁振動給料機廣泛應用于礦山、冶金、煤炭、建材、輕工、化工、電力、機械、糧食等各行各業中,用于把塊狀、顆粒狀及粉狀物料從貯料倉或漏斗中均勻連續或定量地給到受料裝置中去。
            微量給料機
            由儲料筒、翻料裝置、給料螺旋組成。根據物料性狀,可配彈簧螺旋、槳葉螺旋、帶式螺旋或滿面螺旋,即使是流動性很差的物料,也能均勻給料;采用特殊減壓措施,可以基本消除因堆積密度大而產生的流量變化影響;軸封效果好,使用壽命長。可以配變頻調速器,也可配調速電機。
            葉輪給料機
            葉輪給料機的出力是按一定的容積比重確定的。因此對于建材、冶金、化工、民用等部門的制粉系統,也可根據技術性能廣為選用,歡迎訂貨。
            立式圓盤給料機
            立式圓盤給料機主要組成部件有:驅動裝置(含電機、立式減速器、聯軸器)料套裝置、給料圓盤主機、料罩等四部份組成。
            擺式給料機
            擺式給料機適用于選礦,煤炭,化工及其他部門,將顆粒狀物料從儲料槽經漏斗送給各種類型的受料裝置。
            圓盤式給料機
            圓盤式給料機為容積式計量的給料設備,它能均勻、連續地將物料喂送到下一道工序,并且能夠承受較大的倉壓。
            帶式給料機
            給料機是一種比較短的輸送設備,用在貯倉、筒倉或料斗的底部排出物料,并將物料轉運至輸送機,或者用來調節進入加工設備的物料量。
            微型給料機
            GZV系列微型給料機主要用于化工、輕工、糧食、醫藥、商業等行業中,用于顆粒和粉狀物的給料、配料及定量自動包裝,能夠實現生產流程的集中控制和自動控制。
            電機振動給料機(電機給料機)
            GZG系列電機振動給料機廣泛應用于冶金、煤炭、化工、建材、輕工、玻璃、食品、糧食、磨料磨具和機械等工礦企業中。
            中型板式給料機
            中型板式給料機系間歇給料機械,適用于短距離輸送給料粒度400mm以下的塊狀物料。在礦山、選廠、化工、水泥、建材等部門,廣泛用于從儲料倉往破碎、運輸等機械作均勻間歇給料。
            輕型板式給料機
            輕型板式給料機系連續給料機械,適用于短距離輸送給料粒度160mm以下的塊狀物料。
            重型板式給料機
            重型板式給料機是運輸機械的輔助設備,該機在大型選礦廠破碎分級車間及水泥、建材等部門,作為料倉向初級破碎機連續和均勻給料之用,也可用于短距離輸送粒度與比重較大的物料。
            板式喂料機
            板式喂料機(板式給料機)適用范圍廣,對具有鋒利棱角的和對輸送機有強烈磨損性的物料或成件物品都可輸送,而且輸送物料塊狀(粒度)大。還適宜輸送小于400℃以下的高溫物料。
            座式圓盤給料機
            座式圓盤給料機是物料運輸機的一種輔助設備,適用于冶金、煤炭、建材、化工電力部門及機械化鑄造車間等精確均勻地給料與配料之用。

            最新產品

            CZ系列倉壁振動器
            倉壁振動器用于防止和排除各種料倉由于物料的內摩擦、潮解、帶電、成分偏析等原因引起的“堵塞”、“塔拱”現象;亦可用于清除各種倉壁、管道粘結物料
            防閉塞裝置(ZFB)
            ZFB防閉塞裝置(倉壁振動器)廣泛應用于冶金、化工、建材、火電、煤炭、食品、水泥、制藥、化肥、糧食、鑄造、陶瓷、磨料等行業中貯料倉的防閉塞之用。
            慣性振動器(ZG)
            ZG慣性振動器廣泛用來作為各種振動機械(如振動給料機、振動輸送機、振動篩分機、振動落砂機、振動破碎機、振動提升機、振動試驗臺等)的激振源
            振動電機
            振動電機礦山、鑄造、冶金、煤炭、電力、糧食、港口、化工、建材、機械、陶瓷等工業部門的理想配套設備,有著極其廣泛的應用范圍。

            最新資訊

            隨機鏈接

            提升輸送機

            南通康誠重工機械有限公司   地址: 江蘇省海安縣開發區南海大道(東)8號 網址: http://www.smyface.com

            電話:0513-80686000  88773999 傳真:0513-80686060

             聯系人: 吳先生 13506276000(24小時服務熱線) E-mail:info@ntscjx.com 技術支持:天正企劃

            分享到:
            金城彩票