[其他]節能式步進電機驅動線路無效

申請號：	87104760	申請日：	1987-07-06
公開（公告）號：	CN87104760A	公開（公告）日：	1988-03-30
發明（設計）人：	陸紀培;陳國祥	申請（專利權）人：	哈爾濱工業大學
主分類號：	H02P8/00	分類號：	H02P8/00
代理公司：	哈爾濱工業大學專利事務所	代理人：	黃錦陽
地址：	黑龍江省哈***	國省代碼：	黑龍江;23
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摘要：
搜索關鍵詞：	節能步進電機驅動線路
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【說明書】：

一種步進電機的驅動線路，可用于各種類型步進電動機的驅動。

目前步進電機采用的驅動線路，如圖1所示，以三相步進電動機為例。圖中〔1〕為環形分配器，L_A，L_B，L_C為步進電機的繞組線圈，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，步進電動機的繞組線圈中都串接有電阻R_A，R_B，R_C。這類電機的相電壓大多為30V或24V，步進電機工作時，大部分電能在繞組線圈回路中的電阻上轉化成熱能而損耗掉。繞組線圈上的電壓降較小，限流電阻上的電壓降很大，因此，步進電機驅動電源的60～80%的電能在限流電阻R_A，R_B，R_C上損耗掉，浪費了大量電能。另一方面，目前三相步進電動機繞組電流的相位如附圖-2中a所示，各相差120°，步進電機的最大靜轉矩如圖-2中b所示，M_m＝M_A＝M_B＝M_C。

本發明提供出一種新型的節能式步進電機驅動線路，比原有驅動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%，而三相步進電機最大靜轉矩可提高到原有電源的170%～200%。這一驅動線路可用于各類步進電機的驅動，大大節省了電能，減少了步進電機驅動電源的體積和重量。

本發明的步進電機驅動線路由若干個三端可調穩壓塊和加速電容，電子開關，以及一個環形時序分配器組成。本發明的特征在于：

1、取消了步進電機繞組線圈回路中的電阻，使步進電機的相電壓由30～24V減少到7V左右，取消了作為開關元件的功率晶體管，而以三端可調穩壓塊代替。

2、采用加速電容，使頻率響應快，在相電壓降低到7V時保證步進電機的響應頻率不下降。

3、對于三相步進電機，通過環形時序分配器，使三相步進電機繞組線圈內的相電流輪流反向導通，使合成后的最大電流I_m由I_A增大到3]]>I_A，因而使步進電機的最大靜轉矩M_m由M_A增加到3]]>M_A左右，提高靜轉矩的基本原理是改變步進電機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，從而使靜轉矩增加。圖-2是其原理圖?，F有驅動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，靜轉矩M_m＝M_A＝M_C。如果使I_C反向導通，則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，使靜轉矩M_m＝3]]>M_A＝3]]>M_C，即為原來的170%，如果同時使I_B也導通，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，靜轉矩M_m＝2M_A，即為原來的200%。這一原理同樣可用于四相步進電機等，使繞組的合成電流增大，從而增大了步進電機的靜轉矩。