[其他]節(jié)能式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)線路

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87104760
• 申請(qǐng)日: 1987-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN87104760A
• 公開（公告）日: 1988-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸紀(jì)培;陳國(guó)祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P8/00
• 分類號(hào): H02P8/00
• 代理公司: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 黃錦陽

一種步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)線路，可用于各種類型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。

目前步進(jìn)電機(jī)采用的驅(qū)動(dòng)線路，如圖1所示，以三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為例。圖中〔1〕為環(huán)形分配器，L_A，L_B，L_C為步進(jìn)電機(jī)的繞組線圈，R_A，R_B，R_C為限流電阻，B_G1，B_G2，B_G3為功率晶體管。

從附圖-1中可見，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的繞組線圈中都串接有電阻R_A，R_B，R_C。這類電機(jī)的相電壓大多為30V或24V，步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)，大部分電能在繞組線圈回路中的電阻上轉(zhuǎn)化成熱能而損耗掉。繞組線圈上的電壓降較小，限流電阻上的電壓降很大，因此，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的60～80%的電能在限流電阻R_A，R_B，R_C上損耗掉，浪費(fèi)了大量電能。另一方面，目前三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組電流的相位如附圖-2中a所示，各相差120°，步進(jìn)電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩如 圖-2中b所示，M_m＝M_A＝M_B＝M_C。

本發(fā)明提供出一種新型的節(jié)能式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)線路，比原有驅(qū)動(dòng)線路消耗的電源功率少四分之一左右，即電能消耗只有原來電源的60～80%，而三相步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩可提高到原有電源的170%～200%。這一驅(qū)動(dòng)線路可用于各類步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，大大節(jié)省了電能，減少了步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的體積和重量。

本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)線路由若干個(gè)三端可調(diào)穩(wěn)壓塊和加速電容，電子開關(guān)，以及一個(gè)環(huán)形時(shí)序分配器組成。本發(fā)明的特征在于：

1、取消了步進(jìn)電機(jī)繞組線圈回路中的電阻，使步進(jìn)電機(jī)的相電壓由30～24V減少到7V左右，取消了作為開關(guān)元件的功率晶體管，而以三端可調(diào)穩(wěn)壓塊代替。

2、采用加速電容，使頻率響應(yīng)快，在相電壓降低到7V時(shí)保證步進(jìn)電機(jī)的響應(yīng)頻率不下降。

3、對(duì)于三相步進(jìn)電機(jī)，通過環(huán)形時(shí)序分配器，使三相步進(jìn)電機(jī)繞組線圈內(nèi)的相電流輪流反向?qū)ǎ购铣珊蟮淖畲箅娏鱅_m由I_A增大到3]]>I_A，因而使步進(jìn)電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩M_m由M_A增加到3]]>M_A左右，提高靜轉(zhuǎn)矩的基本原理是改變步進(jìn)電機(jī)繞組線圈電流的相位，在不增加線圈電流的情況下使合成電流值增大，從而使靜轉(zhuǎn)矩增加。圖-2是其原理圖。現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)電源的最大合成電流I_m為I_C和I_A的合成，由于相位相差120°，所以I_m＝I_A＝I_C，靜轉(zhuǎn)矩M_m＝M_A＝M_C。如果使I_C反向?qū)ǎ瑒t兩組線圈電流的相位角相差60°，合成后的最大電流I_m＝3]]>I_A＝3]]>I_C，使靜轉(zhuǎn)矩M_m＝3]]>M_A＝3]]>M_C，即為原來的170%，如果同時(shí)使I_B也導(dǎo)通，則I_A，I_n和反向的I_C三相電流的合成I_m＝2I_A＝2I_B＝2I_C，靜轉(zhuǎn)矩M_m＝2M_A，即為原來的200%。這一原理同樣可用于四相步進(jìn)電機(jī)等，使繞組的合成電流增大，從而增大了步進(jìn)電機(jī)的靜轉(zhuǎn)矩。