運用LM331、PMM8713和SI-73004規劃了四相步進電機驅動線該驅動線路具有牢靠、高效、矩頻特性好的優勢,并使用于數控等離子弧壓主動調高體系中。

步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構，能夠經過操控脈沖個數來操控角位移量，然后到達精確定位的意圖；一起能夠經過操控脈沖頻率來操控電機滾動的速度和加速度，然后到達調速的意圖。

目前，對步進電機的操控主要有由渙散器材構成的環形脈沖分配器、軟件環形脈沖分配器、專用集成芯片環形脈沖分配器等。本規劃選用第三種計劃，用PMM8713三相或四相步進電機的脈沖分配器、SI-7300A兩相或四相功率驅動器，構成四相步進電機功率驅動電路，以進步集成度和牢靠性，步進電機操控框圖見圖1。

PMM8713原理框圖及功能

PMM8713是日本三洋電機公司出產的步進電機脈沖分配器，適用于操控三相或四相步進電機。操控三相或四相步進電機時都能夠挑選3種勵磁方法，每相最小吸入與拉出電流為20mA，它不只滿意后級功率放大器的輸入需求，并且在其一切輸入端上均內嵌施密特觸發電路，抗干擾能力強，其原理框圖如圖2所示。

在PMM8713的內部電路中，時鐘選通有些用于設定步進電機的正回轉脈沖輸入發。PMM8713有兩種脈沖輸入法：雙脈沖輸入法和單脈沖輸入法。選用雙脈沖輸入法時，CP、CU兩頭別離輸入步進電機正回轉的操控脈沖。當選用單脈沖輸入時，步進電機的正回轉方向由U／D的高、低電位決議。

鼓勵方法操控電路用來挑選選用何種勵磁方法。鼓勵方法判斷電路用于輸出檢測；而可逆環形計數器則用于發生步進電機在選定的勵磁方法下的各相通斷時序信號。

SI-7300A的布局及功率驅動原理

SI-7300A是日本三青公司出產的高功能步進電機集成功率放大器，該器材為單極性四相驅動，選用SIPI8封裝。

步進電機功率驅動級電路可分為電壓和電流兩種驅動方法。電流驅動方法最常用的是PWM恒流斬波驅動電路，也是最常用的高功能驅動方法，其間一相的等效電路圖如圖3所示。

LM331芯片

LM331是美國國家半導體公司出產的雙列直插式8腳芯片，只需接入幾個外部元件就能夠方便地構成電壓／頻率(V／F)變換電路，電路如圖4所示。

LM331的輸出頻率和輸入電壓存在如下聯系：fo=Vi／(IRtIRL)，其間t,sub>1由外接的定時元件Rt和Ct決議，t1=1.1RtCt，IR由內部精細電流源供給，IR=1.9V／Rs。故fo=ViRs／(2.09RtRLCt)。Rs為可調電阻，它的作用是調整LM331的增益誤差。Ct為濾波電容，通常為0.01～0.1μF，在濾波作用較好的情況下，可運用1μF的電容。為了進步精度和安穩度，組容元件選用低溫度系數的器材。

用PMM8713步進電機環形分配器與S17300A步進電機功率放大器規劃了一個四相步進電機功率驅動電路，PMM8713采納單脈沖輸入、1-2相勵磁方法，電路如圖5所示。圖中PD操控端為S17300A的輸入電流Io調理端，可懸空或接高電平，接高電平時可適當進步S17300A的輸出電流Io，在本應用體系中懸空運用。圖中PMM8713的時鐘脈沖輸入信號由LM33l(V／F)輸出，方向操控信號和步進電機的起停信號由窗口對比電路給出。

窗口對比電路為步進電機供給方向操控信號和步進電機的起停操控信號，電路如圖6所示。其間，U1、U2為數控等離子切割機弧壓的上、下限電壓，Ui為檢測到的弧壓。當Ui＞U1，V3輸出為高電平，V4輸出為低電平， V5輸出為高電平；當U2＜Ui　　方向操控信號V3或V4輸出端接PMM8713的C／D，操控步進電機的正回轉；U5輸出端接PMM8713的復位端R，操控步進電機的起停。LMM331(V／F)輸出端fo接PMM8713的CK，為步進電機供給脈沖操控信號。由此可見，當U2＜Ui＜U1時，V5輸出為低電平，步進電機不運動；當Ui＞U1或許Ui＜U2時，V5輸出為高電平，步進電機運動(步進電機的正回轉由方向操控信號操控)至U2＜Ui＜U1的范圍內，然后確保Ui一直位于U2＜Ui＜Ul范圍內。

該驅動電路被用于數控等離子切割機弧壓主動調高體系中，體系中的電機是42BYG009型混合式步進電機，驅動電壓為直流24V。經過實驗驗證該步進電機功率驅動電路操控體系布局簡略、功能安穩、效率高、矩頻特性好，可大范圍使用在小型機電一體化設備中。

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