基于CPLD的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊

1步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)是靠給步進(jìn)電機(jī)的各相勵(lì)磁繞組通電，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部磁場(chǎng)方向的變化來(lái)使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的。設(shè)我們所用的步進(jìn)電機(jī)是四相的，這四相分別為A，B，C，D，對(duì)應(yīng)于四對(duì)磁極。每個(gè)磁極的內(nèi)表面都分布著大小，齒間距相同的多個(gè)小齒(不同的步進(jìn)電機(jī)，小齒的個(gè)數(shù)不同)，假設(shè)Ⅳ為轉(zhuǎn)子中小齒的個(gè)數(shù)。當(dāng)這4相按A—B—C—D的順序通電時(shí)，步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部磁場(chǎng)變化一周(360°)，此種通電方式為單相四拍通電方式，此時(shí)步進(jìn)電機(jī)的步距角：

θ=90°/N

若N=50，則θ=1.8°

如果選擇的通電順序?yàn)锳—AB—B—BC—C—CD—D—AD，此種通電方式為雙相八拍通電方式，此時(shí)步進(jìn)電機(jī)的步距角為：

θ=45°/N

若N=50，則θ=0.9°

步距角是步進(jìn)電機(jī)一次能轉(zhuǎn)過(guò)的最小角度，電機(jī)的步距角越小，說(shuō)明電機(jī)走的越精確，所以本文選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī)通電的方式為雙相八拍通電方式。

2設(shè)計(jì)方案

一個(gè)完整的，控制精度高的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)框圖如圖1所示。CPLD和步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器相連，驅(qū)動(dòng)器把CPLD輸出的信號(hào)放大后送入步進(jìn)電機(jī)，由于數(shù)控機(jī)床的各個(gè)軸是靠電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)的，所以電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)相應(yīng)軸的動(dòng)作。