步进电机闭环驱动器制造技术

本实用新型专利技术公开了步进电机闭环驱动器，其中，电机三相电相电流采样装置对待驱动电机的三相电流值进行采集获取当前三相电流值，输出端与A/D模数转换电路的输入端连接，步进电机驱动控制器的输出端与电流环占空比调节器连接，通过对占空比的调整，对待驱动电机的电流环进行调节。从而解决了现有步进电机定位精度受电流细分度影响，会有步距角不均匀现象的问题。从而实现速度闭环控制，转速控制控制精度达到交流永磁同步伺服电机相同精度，也可以设置为位置控制方式，用于控制机床进给轴。因此，最大发挥驱动器性能，加入编码器使步进电机定位精度提高到伺服电机水平，监控负载扭力调节输出相电流幅值提高了电流效率，减少电机发热。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电机及电机控制领域
，尤其涉及步进电机闭环驱动器。
技术介绍
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。普通用于驱动三相混合式步进电机的驱动器控制电机相电流采用模拟电路，由三路模拟量作为三相电流的指令值，使用运算放大器构建PI调节器，使用霍尔电流传感器将相电流反馈给PI调节器。现有技术中在关键环节采用模拟电路技术，易受干扰，调试困难，PI调节器参数由电阻器和电容器参数值决定，修改PI调节器参数需要更换电阻器和电容器，这在产品出厂后不可完成。
技术实现思路
针对上述现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种步进电机闭环驱动器。从而解决了现有步进电机定位精度受电流细分度影响，会有步距角不均匀现象的问题。为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案:步进电机闭环驱动器，其中，包括:步进电机驱动控制器、电机三相电相电流采样装置、A/D模数转换电路及电流环占空比调节装置;所述电机三相电相电流采样装置对待驱动电机的三相电流值进行采集获取当前三相电流值，输出端与、A/D模数转换电路的输入端连接，所述、A/D模数模数转换电路的输出端与所述步进电机驱动控制器的输入端连接，所述步进电机驱动控制器的输出端与所述电流环占空比调节器连接，所述电流环占空比调节器与待驱动电机的电流环连接;所述步进电机驱动控制器判断所述当前三相电流值是否落入设定的相电流区间值内，若未落入所述相电流区间值内，则驱动所述电流环占空比调节装置提高占空比值或缩小占空比值，对所述待驱动电机的电流环进行调节。在一种优选的实施方式中，所述步进电机驱动控制器中设置位置环计数发生器；所述位置环计数发生器的输出端与待驱动电机的位置环步进电机驱动控制器的输入端连接。在一种优选的实施方式中，所述待驱动电机的一端设置电机编码器，对当前待驱动电机的磁极位置、电机转角及转速信息进行采集。在一种优选的实施方式中，所述电机编码器的输出端与所述步进电机驱动控制器的输入端连接，所述步进电机驱动控制器的输出端与待驱动电机的速度环步进电机驱动控制器的输入端连接。在一种优选的实施方式中，所述步进电机驱动控制器为数字信号处理器。在一种优选的实施方式中，还包括:电机驱动装置;所述电机驱动装置的供电电源为开关电源。在一种优选的实施方式中，所述电机驱动装置中的功率驱动模块为智能功率模块。在一种优选的实施方式中，还包括:人机交互输入及显示装置;所述人机交互输入及显示装置与所述步进电机驱动控制器的输入端连接，对所述当前三相电流值进行显示，对所述设定的相电流区间值进行输入设定。在一种优选的实施方式中，所述步进电机驱动控制器还包括:无线通信装置;所述人机交互输入及显示装置通过所述无线通信装置与所述步进电机驱动控制器连接。在一种优选的实施方式中，所述人机交互输入装置为触屏或键盘;所述人机交互显示装置为显示器。本技术的的有益效果为:本技术方案使步进驱动器采样全数字电路，抗干扰强，电路简洁，可靠性，成本低，参数可以灵活调节，最大发挥驱动器性能，加入编码器使步进电机定位精度提高到伺服电机水平，监控负载扭力调节输出相电流幅值提高了电流效率，减少电机发热。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一种实施方式中，步进电机闭环驱动器的控制组成示意图；图2为本技术另一种实施方式中，步进电机闭环驱动器的控制组成示意图；图3为本技术又一种实施方式中，步进电机闭环驱动器的控制组成示意图。【具体实施方式】下面将结合本技术的附图，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的一种实施方式中，提供了步进电机闭环驱动器，包括:步进电机驱动控制器10、电机三相电相电流采样装置20、A/D模数转换电路70及电流环占空比IP调节装置30。电机二相电相电流米样装置20对待驱动电机的二相电流值进行米集获取当前二相电流值，输出端与A/D模数转换电路70的输入端连接，所述、A/D模数模数转换电路70的输出端与所述步进电机驱动控制器的输入端连接，步进电机驱动控制器10的输出端与电流环占空比IP调节器连接，电流环占空比IP调节器与待驱动电机的电流环连接;步进电机驱动控制器10判断当前三相电流值是否落入设定的相电流区间值内，若未落入相电流区间值内，则驱动电流环占空比IP调节装置30提高占空比值或缩小占空比值，对待驱动电机的电流环进行调节。该调节为:若当前三相电流值大于相电流区间值，则将占空比调大，使电流值降低。若当前三相电流值小于相电流区间值，则将占空比调小，使电流值上升。从而实现对相电流的闭环反馈调节。上升步进电机驱动控制器10为DSP数字信号处理器。在本技术的一种实施方式中，步进电机驱动控制器10中设置位置环计数发当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
步进电机闭环驱动器，其特征在于，包括：步进电机驱动控制器、电机三相电相电流采样装置、A/D模数转换电路及电流环占空比调节装置；所述电机三相电相电流采样装置对待驱动电机的三相电流值进行采集获取当前三相电流值，输出端与A/D模数转换电路的输入端连接，所述A/D模数模数转换电路的输出端与所述步进电机驱动控制器的输入端连接，所述步进电机驱动控制器的输出端与所述电流环占空比调节器连接，所述电流环占空比调节器与待驱动电机的电流环连接；所述步进电机驱动控制器判断所述当前三相电流值是否落入设定的相电流区间值内，若未落入所述相电流区间值内，则驱动所述电流环占空比调节装置提高占空比值或缩小占空比值，对所述待驱动电机的电流环进行调节。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高春宝，吴晨军，刘继龙，申海峰，
申请(专利权)人：南京冠腾自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32