[發明專利]一種步進電機驅動控制系統

在審

• 申請號: 201810284733.0
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108683372A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 馬君慧;程玉坤
• 申請（專利權）人: 深圳市雅科貝斯智能技術有限公司
• 主分類號: H02P8/14
• 分類號: H02P8/14;H02P8/12;H02P8/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種步進電機驅動控制系統，包括控制模塊、驅動模塊、步進電機模塊、防護模塊、運行監測模塊及霍爾位置傳感器，步進電機模塊連接于負載并可驅動其移動，驅動模塊連接于控制模塊和步進電機模塊之間，防護模塊與步進電機模塊連接，運行監測模塊與控制模塊連接，霍爾位置傳感器設置于負載上用以檢測其位置信息，并實時將該位置信息發送給控制模塊，控制模塊通過無線通信模塊與上位機之間實現信號傳輸，防護模塊和運行監測模塊分別與電源模塊連接。本發明通過控制模塊、轉速模塊及電壓模塊相互配合來控制步進電機模塊的作用，其控制比較穩定、不易出現錯誤，使用簡單，能耗低，且步進電機在工作頻率內運行平穩，定位精度高。

技術領域

本發明涉及本申請涉及步進電機技術領域，特別是涉及一種步進電機驅動控制系統。

背景技術

步進電動機是機電數字控制系統中常用的執行元件之一。其主要特點有：步進電機能將電脈沖信號轉換為相應角位移或線位移；具有快速啟動和停止的功能；步矩角和轉速不受電壓波動和負載變化的影響；在不失步的情況下步距誤差不會長期積累。正是由于步進電機具有快速啟停、精確步進、直接接受數字量的特點，在智能儀表和位置控制中得到了廣泛應用。

步進電動機是由電脈沖控制的特種電動機。對應于每一個電脈沖，電動機將產生一個恒定量的步進運動，即產生一個恒定量的角位移或線位移。步進電動機運動步數由脈沖數來決定，運動方向由脈沖相序來決定，在一定時間內轉過的角度或平移的距離由脈沖數決定，借助于步進電動機可以實現數字信號的變換。

隨著微型計算機以多功能的姿態出現，步進電動機的控制方式變得更加靈活多樣。原來的步進電機控制系統采用分立元件的控制回路，或者集成電路，不僅調試安裝復雜，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改變控制方案就一定要重新設計電路，不利于系統的改進升級，基于微型單片機的控制系統則通過單片機來控制步進電機，能夠更好地發揮步進電機的潛力。因此，用微型單片機控制步進電機己經成為了一種必然的趨勢，也符合數字化的時代發展要求，還比如為了適應一些領域中高精度定位和運行平穩性的要求，出現的步進電機細分驅動技術，就包括振蕩器、環行分配器控制的細分驅動、基于單片機斬波恒流驅動、基于單片機的直流電壓驅動三種常見驅動方式，除上述三種步進電機的驅動方案之外，目前報道的驅動方案還有根據匯編語言或C語言進行軟件開發，通過串行或并行通行的方式實現PC機與步進電機控制電路之間的數據通信，最終實現由PC機直接控制步進電機的方法。

但是在有些應用場合，并不需要高精度的控制，而是需要在滿足一般工作要求的情況下，盡量使控制系統做到：系統硬件結構簡單、成本低、功能較為齊全、適應性強、電機各種運行狀態指示一目了然、操作方便、系統抗干擾能力強和可靠性高等要求。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種結構簡單、可靠性高及故障率低的步進電機驅動控制系統。

本發明是這樣實現的，一種步進電機驅動控制系統，包括控制模塊、驅動模塊、步進電機模塊、防護模塊、運行監測模塊及霍爾位置傳感器，所述步進電機模塊連接于負載并可驅動其移動，所述驅動模塊連接于所述控制模塊和所述步進電機模塊之間，所述防護模塊與所述步進電機模塊連接，所述運行監測模塊與所述控制模塊連接，所述霍爾位置傳感器設置于所述負載上用以檢測其位置信息，并實時將該位置信息發送給所述控制模塊，所述控制模塊通過無線通信模塊與上位機之間實現信號傳輸，所述防護模塊和所述運行監測模塊分別與電源模塊連接。

進一步地，所述步進電機模塊包括電機運轉、啟停裝置、固定轉軸和調速裝置。

進一步地，所述控制模塊包括模式轉換單元、信號顯示、轉速控制、運行狀態、電壓控制、控制面板及與所述啟停裝置連接的狀態切換單元。

進一步地，所述防護模塊包括隔離模塊和電源切斷模塊。

進一步地，所述運行監測模塊包括電壓檢測單元和熱檢測單元。