步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是工業(yè)控制中廣泛應(yīng)用的一種電機(jī)，具有成本低、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。隨著功率電子器件和高速微處理器的發(fā)展，電機(jī)控制技術(shù)朝著全數(shù)字化方向發(fā)展。本文在全面總結(jié)國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)三相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的全數(shù)字化控制進(jìn)行了深入的研究，結(jié)合步進(jìn)電機(jī)細(xì)分控制理論和當(dāng)前細(xì)分控制技術(shù)的發(fā)展，針對(duì)三相混合式步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的低頻振蕩和失步問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種以單片機(jī)為核心的數(shù)字式的三相混合式步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
先介紹三相混合式步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，從三相混合式步進(jìn)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型出發(fā)，對(duì)步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行了研究。理論表明，在混合式步進(jìn)電機(jī)的三相定子繞組中通以互差120度的正弦波電流時(shí)，可得到類(lèi)似同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性，使電機(jī)均勻旋轉(zhuǎn)。
本系統(tǒng)硬件電路以PIC16F873為核心，采用正弦波電流細(xì)分和電流跟蹤型脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)實(shí)現(xiàn)三相混合式步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分控制，主要包括硬件設(shè)計(jì)、軟件實(shí)現(xiàn)和性能實(shí)驗(yàn)。正弦電流細(xì)分技術(shù)基本上克服了傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)低速振動(dòng)大和噪聲大的缺點(diǎn)，電流跟蹤型脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)使電機(jī)運(yùn)行在較大速度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩保持恒定。
實(shí)驗(yàn)表明，本驅(qū)動(dòng)器細(xì)分運(yùn)行時(shí)減弱了混合式步進(jìn)電機(jī)的低速振動(dòng)，提高了起動(dòng)頻率，使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，大大減輕了噪聲。
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