[發明專利]一種步進電機驅動裝置

在審

• 申請號: 202110448979.9
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN112968637A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 趙錚;彭金明;馮嘉寧;宋錫全;金芬
• 申請（專利權）人: 杭州瑞盟科技有限公司
• 主分類號: H02P8/38
• 分類號: H02P8/38
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉曉菲

本發明公開了一種步進電機驅動裝置，包括步進電機控制裝置及步進電機狀態檢測裝置，步進電機控制裝置不僅能夠基于用戶的設定生成目標控制信號，還能夠基于步進電機檢測裝置生成的反饋信號和目標控制信號對步進電機的運行進行驅動，從而能夠在步進電機的實際電流信號不滿足目標控制信號的控制結果時對步進電機的運行進行調整，以保證輸入至步進電機的電流能夠驅動步進電機運轉，避免由于步進電機的實際電流信號已不滿足目標控制信號的控制結果，但是仍通過目標控制信號對步進電機進行驅動時造成的驅動失敗或者步進電機丟步。

技術領域

本發明涉及步進電機控制領域，特別是涉及一種步進電機驅動裝置。

背景技術

現有技術中在對步進電機進行驅動時，通常是通過控制電流以實現對步進電機的轉動的控制。具體地，在對兩相步進電機進行控制時，當其中一相輸入的電流從零變化至最大值，同時另一相輸入的電流從最大值變化至零時，步進電機走過一個步距角，最理想的情況是使輸入至兩相步進電機的電流中，其中一相輸入的電流按照正弦波的形式變化，另一相輸入的電流按照余弦波的形式變化，電流的波形變化的越平滑，步進電機走過一個步距角時走的步數越多，每走一步時轉動的角度越小，噪音也越小，且步進電機走過一個步距角時，輸入至步進電機的電流已變化了四分之一個電角度周期，其中，電流按照正弦波或余弦波的形式變化一個周期即為一個電角度周期。具體地，通過將步進電機的一個步距角細分成多個微步進，細分數和步進電機轉動時的穩定性成正比，例如，細分數越多，輸入至步進電機的電流越接近正弦波或余弦波的形式，步進電機轉動一個微步時的角度越小，步進電機轉動的越穩定，噪音也越小。

現有技術中對輸入至步進電機的電流進行控制時，通常先由用戶設定對步進電機的一個步距角細分的步進數，生成與對步進電機的一個步距角細分的步進數對應的正弦波信號和余弦波信號后，對該正弦波信號和余弦波信號進行斬波處理，再輸出與斬波后的正弦波信號對應的正弦波形式的電流，以及與斬波后的余弦波信號對應的余弦波形式的電流，將正弦波形式的電流和余弦波形式的電流分別輸入至步進電機，以驅動步進電機進行運轉。但是，傳統的步進電機通常為開環步進電機，當開環步進電機的轉速較高時，步進電機的線圈的反電動勢也隨步進電機的轉速的提高而變大，因此，步進電機上線圈的電流的變化受到抑制，對步進電機的運行進行控制的力矩隨之變小，可能會導致電流對步進電機的驅動失效，導致步進電機丟步。

發明內容

本發明的目的是提供一種步進電機驅動裝置，不僅能夠基于用戶的設定生成目標控制信號，還能夠基于步進電機檢測裝置生成的反饋信號和目標控制信號對步進電機的運行進行驅動，從而能夠在步進電機的實際電流信號不滿足目標控制信號的控制結果時對步進電機的運行進行調整，以保證輸入至步進電機的電流能夠驅動步進電機運轉，避免由于步進電機的實際電流信號已不滿足目標控制信號的控制結果，但是仍通過目標控制信號對步進電機進行驅動時造成的驅動失敗或者步進電機丟步。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種步進電機驅動裝置，包括：

第一輸出端與步進電機的控制端連接的步進電機控制裝置，用于基于用戶的設定生成目標控制信號，并基于所述目標控制信號和反饋信號生成驅動電流信號,以對所述步進電機的運行進行驅動；

輸入端與所述步進電機連接，輸出端與所述步進電機控制裝置的反饋信號輸入端連接的步進電機狀態檢測裝置，用于檢測所述步進電機運行時的實際電流信號，并將所述實際電流信號轉換為所述反饋信號并發送至所述步進電機控制裝置。

優選地，所述步進電機控制裝置包括：

反饋信號輸入端為所述步進電機控制裝置的反饋信號輸入端的目標信號生成裝置，用于基于用戶設定的所述步進電機的步進數、所述步進電機運行的方向以及所述步進電機自身的參數生成目標電流弦波信號，并基于所述目標電流弦波信號和所述反饋信號輸出實際控制信號；

輸入端與所述目標信號生成裝置的輸出端連接，輸出端為所述步進電機控制裝置的第一輸出端的步進電機驅動電路，用于基于所述實際控制信號生成所述驅動電流信號，以對所述步進電機的運行進行驅動。