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基于FPGA的步进电机控制系统的设计方案
作者:    来源:    时间:2016-09-28 22:14:59浏览量:

  为了理解步进电机的不足,还需了解步进电机的步距角。步距角的定义为:

  基于FPGA的步进电机控制系统的设计方案

  式中:km为步进电机的工作节拍系数;zn为齿数。

  受步进电机的拍数和转子齿数的限制,步进电机的步距角不可能非常小,即每一单步控制的转动量相对比较大,在许多精密控制领域,步进电机的功能达不到使用要求。因此为了提高步进电机的分辨率,需采用细分控制技术对其进行优化控制。细分控制类似于插值,其基本原理就是将电机绕组中的电流细分,在两个控制电流之间增加许多中间状态的电流,使得步进电机可以工作在许多中间的状态,从而使得步进电机的每一步得到细分,其步距角更小,系统的分辨得到提高,性能得到优化。而细分控制通常有两种细分方式,一是使电流按线性规律变化来细分,二是按等步距角细分。为了比较两种细分方式的优劣,还需要了解步进电机工作时的静态距角特征。

  

  式中:M 为电磁转矩;Mk 为一定绕组电流时的最大静转矩;对于反应式步进电机,当不考虑磁路饱和时,可以认为Mk 与电流i 的平方成正比,负号表示电磁转矩与定子磁场之间为楞次关系,即电磁转矩总是阻碍转子离开磁场最小磁阻的位置。

  现以三相反应式步进电机来分析两种细分方式。

  三相反应式步进电机三相绕组分别通电时,其矩角特性为彼此相差120°电角度的正弦曲线,如图2所示。扁平线圈电感制造厂

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    为什么

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