1、第八章機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的微機(jī)控制,8.1 電動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)的組成與特點(diǎn) 1電動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)的組成 電動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)包括硬件和軟件兩大部分。 其硬件主要由電動(dòng)機(jī)、微型計(jì)算機(jī)、傳感器、功率放大元件等部件構(gòu)成。,8.1 電動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)的組成與特點(diǎn),軟件指計(jì)算機(jī)的程序系統(tǒng)，可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。 系統(tǒng)軟件包括： 管理微型計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng) 各種語言編譯程序 調(diào)試系統(tǒng) 診斷系統(tǒng) 應(yīng)用軟件包括針對(duì)具體電動(dòng)機(jī)控制要求而編寫的描述控制規(guī)律，以及對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理以形成輸出信號(hào)的那些程序。,8.1 電動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)的組成與特點(diǎn),微型計(jì)算機(jī)主要完成的工作 ： （1）實(shí)時(shí)控制 即根據(jù)用戶給定的要求及控制規(guī)

2、律，對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角等物理量實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)控制； （2）監(jiān)控 即完成電動(dòng)機(jī)控制的實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)事故報(bào)警、事故處理、系統(tǒng)診斷與管理等工作； （3）數(shù)據(jù)處理 即完成電動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)中必要的數(shù)據(jù)采集、分析處理、計(jì)算、顯示、記錄等。,8.1 電動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)的組成與特點(diǎn),2電動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn) （1）電路簡單 （2）分時(shí)操作，多機(jī)控制 （3）軟件控制智能、靈活 （4）可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制 （5）控制精度高 （6）人機(jī)交互及機(jī)機(jī)交互能力強(qiáng) 對(duì)于具體的電動(dòng)機(jī)控制要求，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，實(shí)事求是地進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以便確定合理的控制方案。,8.2 常用電力電子開關(guān)器件,8.2 常用電力電子開關(guān)器件 8.

3、2.1 晶閘管 晶閘管（Thyristor）是晶體閘流管的簡稱，早期稱為可控硅整流器（Silicon Controlled Rectifier，SCR），簡稱可控硅。 晶閘管包括普通晶閘管、雙向晶閘管、可關(guān)斷晶閘管和逆導(dǎo)晶閘管等。 1普通晶閘管 晶閘管是三端四層器件 （a）晶閘管 （b）晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu) （c）晶閘管的電氣圖形符號(hào) （d）晶閘管的等效電路,8.2 常用電力電子開關(guān)器件,1）晶閘管的開關(guān)特性 （1）開始時(shí)若控制極G不加電壓，則不論陽極A加正向電壓還是反向電壓，晶閘管均不導(dǎo)通，這說明晶閘管具有正、反向阻斷能力。 （2）晶閘管的陽極A和控制極G同時(shí)加正向電壓時(shí)晶閘管才能導(dǎo)通，這是晶閘

4、管導(dǎo)通必須同時(shí)具備的兩個(gè)條件。 （3）在晶閘管導(dǎo)通之后，其控制極G就失去了控制作用。欲使晶閘管恢復(fù)阻斷狀態(tài)，必須把陽極電流降低到一定值（小于維持電流）。 2）晶閘管的特點(diǎn) （1）單向?qū)щ娦浴?（2）屬半控型半導(dǎo)體器件?？刂菩盘?hào)只能控制其導(dǎo)通，不能控制其關(guān)斷。 （3）屬電流控制器件。采用電流信號(hào)來實(shí)現(xiàn)其導(dǎo)通控制。,8.2 常用電力電子開關(guān)器件,2可關(guān)斷晶閘管 可關(guān)斷晶閘管是門極可控關(guān)斷晶閘管（Gate Turn-off Thyristor，GTO）的簡稱。它是晶閘管的一種派生器件。可以通過門極加正脈沖觸發(fā)其開通，也可加負(fù)脈沖控制其關(guān)斷，因此它屬于全控制器件。,8.2 常用電力電子開關(guān)器件,3雙向

5、晶閘管 雙向晶閘管是一NPNPN五層三端（T1、T2和G）元件，有四個(gè)PN結(jié)?？梢哉J(rèn)為它是一對(duì)普通晶閘管反并聯(lián)連接的集成。它有兩個(gè)主電極T1和T2，一個(gè)門極G。門極使雙向晶閘管在主電極的正、反兩方向均可觸發(fā)導(dǎo)通。,8.2 常用電力電子開關(guān)器件,8.2.2 功率晶體管（GTR） 功率晶體管（Giant Transistor，GTR），也稱電力晶體管，是一種耐高電壓、大電流的雙極結(jié)型晶體管。它是一種電流控制型的全控開關(guān)器件。GTR具有自關(guān)斷能力，并具有飽和壓降低、開關(guān)時(shí)間短和安全工作區(qū)寬等特點(diǎn)。 圖8-5 GTR的結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號(hào) 圖8-6 達(dá)林頓晶體管,8.2 常用電力電子開關(guān)器件,GTR必須

6、有連續(xù)的基極驅(qū)動(dòng)電流才能維持其導(dǎo)通，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流消失，它則立即自動(dòng)關(guān)斷。因此，GTR屬于電流控制型的全控型半導(dǎo)體器件。 對(duì)達(dá)林頓結(jié)構(gòu)的GTR管進(jìn)行封裝，引出電極，便成為模塊結(jié)構(gòu)的器件，可以制成單管、雙管、四管和六管模塊（如圖8-7所示）形式。,（a）單管模塊 （b）雙管模塊 （c）四管模塊 （d）六管模塊 圖8-7 模塊化GTR的內(nèi)部簡化圖,8.2 常用電力電子開關(guān)器件,在電力電子電路中，GTR多工作在開關(guān)狀態(tài)，應(yīng)避免其進(jìn)入線性放大區(qū)。GTR的通斷由基極電流IB控制，對(duì)基極電流（即驅(qū)動(dòng)電流）有以下要求： （1）控制開通GTR時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流前沿要陡（小于1ms），并有一定的過沖電流，以縮短開通時(shí)間，

7、減小開通損耗； （2）GTR導(dǎo)通后，應(yīng)相應(yīng)減小驅(qū)動(dòng)電流，使GTR處于準(zhǔn)飽和導(dǎo)通狀態(tài)，且使之不進(jìn)入放大區(qū)和深飽和區(qū)，以降低驅(qū)動(dòng)功率； （3）GTR關(guān)斷時(shí)，應(yīng)迅速加上足夠大的反向基極電流，迅速抽取基區(qū)的剩余載流子，確保GTR快速關(guān)斷，并減小關(guān)斷損耗； （4）當(dāng)GTR處于阻斷狀態(tài)時(shí)，最好在其基極-發(fā)射極之間加一定的反向電壓，增加GTR的阻斷能力和防止誤導(dǎo)通； （5）GTR的驅(qū)動(dòng)電路要具有自動(dòng)保護(hù)功能，以便在故障狀態(tài)下能快速自動(dòng)切除基極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，避免GTR遭受損壞。,8.2 常用電力電子開關(guān)器件,8.2.3 功率場效應(yīng)晶體管（功率MOSFET） 功率場效應(yīng)晶體管（Power MOSFET，功率MOSF

8、ET）是通過利用柵極電壓控制器件的截止或?qū)?，利用多?shù)載流子導(dǎo)電的單極型場控器件。 除與GTR一樣具有自關(guān)斷能力外，它還有驅(qū)動(dòng)功率小、開關(guān)速度快、工作頻率高、熱穩(wěn)定性好、無二次擊穿問題、安全工作區(qū)寬等優(yōu)點(diǎn)。 功率MOSFET的種類和結(jié)構(gòu)繁多，按導(dǎo)電溝道極性可分為N溝道和P溝道，,8.2 常用電力電子開關(guān)器件,按導(dǎo)電溝道形成時(shí)柵極電壓是否為零可分為耗盡型和增強(qiáng)型。當(dāng)柵極電壓為零時(shí)，漏源極之間存在導(dǎo)電溝道的稱為耗盡型；對(duì)于N（P）溝道器件，柵極電壓大于（小于）零時(shí)才存在導(dǎo)電溝道的稱為增強(qiáng)型。 功率MOSFET的轉(zhuǎn)移特性 : 功率MOSFET的輸出特性 :,8.2 常用電力電子開關(guān)器件,8.2.4

9、絕緣柵雙極型功率晶體管（IGBT） 絕緣柵雙極型功率晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)是集MOSFET和GTR的優(yōu)點(diǎn)于一身的新型復(fù)合型器件。 IGBT綜合了功率晶體管GTR的飽和壓降低，載流密度大，MOSFET的輸入阻抗高，驅(qū)動(dòng)功率很小，開關(guān)速度快，熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，其驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。由于性能好，價(jià)格不高，2GBT的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，在中小功率領(lǐng)域有取代GTR、MOSFET的趨勢(shì)，在大功率領(lǐng)域也在不斷擠占GTO的市場。,8.2 常用電力電子開關(guān)器件,（a）IGBT的結(jié)構(gòu) （b）IGBT的簡化等效電路 （c）IGBT的電氣圖形符號(hào) 圖8

10、-12 IGBT的結(jié)構(gòu)、簡化等效電路及電氣圖形符號(hào) IGBT的驅(qū)動(dòng)原理與功率MOSFET相同，也是一種場控器件。,8.2 常用電力電子開關(guān)器件,（a）轉(zhuǎn)移特性 （b）輸出特性 圖8-13 IGBT的主要特性,8.3 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng),8.3 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng) 8.3.1 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法 調(diào)速方法有以下四種 ： 調(diào)壓調(diào)速 變阻調(diào)速 弱磁調(diào)速 調(diào)壓調(diào)磁調(diào)速 8.3.2 直流電動(dòng)機(jī)的脈寬調(diào)制（PWM）調(diào)速 直流脈寬調(diào)制（Pulse Width Modulation，PWM）調(diào)速又稱直流斬波調(diào)速，它是在直流電源電壓基本不變的情況下利用電子開關(guān)的通斷，將直流電壓變成一定頻率的方波電

11、壓，通過調(diào)節(jié)開關(guān)通斷的時(shí)間來控制方波脈沖的寬度，進(jìn)而調(diào)節(jié)電樞端的平均電壓值，達(dá)到實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)速度調(diào)節(jié)的目的。,8.3 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng),脈寬調(diào)制調(diào)速系統(tǒng)與晶閘管調(diào)速系統(tǒng)相比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)： 開關(guān)頻率高，濾波裝置小，電動(dòng)機(jī)容易連續(xù)調(diào)速，諧波小，直流電動(dòng)機(jī)的損耗發(fā)熱?。?調(diào)速范圍寬，可達(dá)1:10000，且低速運(yùn)行穩(wěn)定； 響應(yīng)速度快，動(dòng)態(tài)抗干擾能力強(qiáng)； 控制電路簡單，系統(tǒng)效率高； 功率因數(shù)高，對(duì)電網(wǎng)諧波污染小等。,8.3 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng),1直流脈寬調(diào)制電路的工作原理,電動(dòng)機(jī)電樞兩端的平均電壓為,式中，r = t/T=Ud/U（0r1）稱為導(dǎo)通率（或稱占空比）。,8.3 直流電動(dòng)

12、機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng),2脈寬調(diào)制(PWM)驅(qū)動(dòng)電路 脈寬調(diào)制（PWM）驅(qū)動(dòng)電路由兩部分組成： 電壓-脈寬變換器 開關(guān)功率放大器,8.3 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng),電壓脈寬變換器對(duì)信號(hào)波形的調(diào)制過程,（a）UI=0時(shí)的調(diào)制 （b）UI0時(shí)的調(diào)制 （c）UI0時(shí)的調(diào)制,8.3 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng),H型橋式PWM晶體管功率放大器的電路原理圖,8.3 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng),該功放電路及其所驅(qū)動(dòng)的直流伺服電動(dòng)機(jī)可有以下 4種工作狀態(tài)： （1）當(dāng)UI=0時(shí)，Us的正、負(fù)脈寬相等，直流分量為零，VT1和VT4的導(dǎo)通時(shí)間與VT2和VT3的導(dǎo)通時(shí)間相等，流過電樞繞組中的平均電流等于零，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。但在交流

13、分量作用下，電動(dòng)機(jī)在停止位置處微振，這種微振有動(dòng)力潤滑作用，可消除電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的靜摩擦，減小啟動(dòng)電壓。 （2）當(dāng)UI0時(shí)，Us的正脈寬大于負(fù)脈寬，直流分量大于零，VT1和 VT4的導(dǎo)通時(shí)間長于VT2和VT3的導(dǎo)通時(shí)間，流過繞組中的電流平均值大于零，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，且隨著UI的增加，轉(zhuǎn)速增加。 （3）當(dāng)UI0時(shí)，Us的直流分量小于零，電樞繞組中的電流平均值也小于零，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，且反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速隨著UI的減小而增加。 （4）當(dāng)UIUTPP/2或UI-UTPP/2時(shí)，Us為正或負(fù)的直流信號(hào)，VT1和VT4或VT2和 VT3始終導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速下正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。,8.3 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng),雙極式PWM

14、變換器主要有如下優(yōu)點(diǎn)： 電流是連續(xù)的； 可使電動(dòng)機(jī)在四個(gè)象限中運(yùn)行； 電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，有微振電流，能消除摩擦死區(qū)； 低速時(shí)每個(gè)晶體管的驅(qū)動(dòng)脈沖仍較寬，有利于晶體管的可靠導(dǎo)通； 低速時(shí)平穩(wěn)性好，調(diào)速范圍寬。 雙極式PWM變換器的缺點(diǎn)為： 在工作過程中，四個(gè)功率晶體管都處于開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)損耗大，且容易發(fā)生上、下兩管直通的事故。為了防止上、下兩管同時(shí)導(dǎo)通，在一管關(guān)斷和另一管導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)脈沖之間應(yīng)設(shè)置邏輯延時(shí)。,8.3 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng),8.3.3 直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的微機(jī)控制系統(tǒng) 在直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，有晶閘管可控整流調(diào)速和脈寬調(diào)制（PWM）調(diào)速兩種主要形式，它們既可以采用模擬控制，也可以采用微機(jī)

15、數(shù)字控制。 1、晶閘管直流電動(dòng)機(jī)可逆調(diào)速系統(tǒng)的微機(jī)控制 在生產(chǎn)實(shí)踐中，有許多場合要求直流電動(dòng)機(jī)不僅能夠調(diào)速，而且能快速四象限運(yùn)行正、反向電動(dòng)與正、反向制動(dòng)。 由于 T=KmI 所以： 改變主磁通F（勵(lì)磁電流）或者改變電樞電流的方向（兩者只能選其一），才能改變電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的方向。,8.3 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng),晶閘管直流電動(dòng)機(jī)可逆調(diào)速系統(tǒng)的微機(jī)控制系統(tǒng)原理性框圖 該系統(tǒng)由三大部分構(gòu)成，即主電路、微機(jī)控制單元和脈沖功率放大電路，,8.3 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng),2直流電動(dòng)機(jī)可逆脈寬調(diào)速系統(tǒng)的微機(jī)控制 該系統(tǒng)由三大部分構(gòu)成，即主電路、微機(jī)控制單元和驅(qū)動(dòng)電路。,直流電動(dòng)機(jī)可逆脈寬調(diào)速系統(tǒng)的微機(jī)

16、控制系統(tǒng)原理性框圖,8.3 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng),目前，出現(xiàn)了一些專用于直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制的集成電路，如美國國家半導(dǎo)體公司（NS）推出的LMD18200芯片是專用于直流電動(dòng)機(jī)H型橋式驅(qū)動(dòng)的組件。同一LMD18200芯片上集成有CMOS控制電路和DMOS功率器件，利用它可以與主處理器、電動(dòng)機(jī)和增量型編碼器構(gòu)成一個(gè)完整的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。,LMD18200的內(nèi)部電路框圖,LMD18200的各引腳功能,LMD18200的邏輯真值表,采用LMD18200的直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng),8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),8.4.1 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速概述 由交流電動(dòng)機(jī)的相關(guān)理論可知，三相異

17、步電動(dòng)機(jī)定子每相電動(dòng)勢(shì)的有效值為: E1=4.44f1N1 如果定子每相電動(dòng)勢(shì)的有效值E1不變，則改變定子頻率時(shí)會(huì)出現(xiàn)以下兩種情況： （1）如果f1大于電動(dòng)機(jī)的額定頻率f1N，氣隙磁通就會(huì)小于額定氣隙磁通N，結(jié)果是電動(dòng)機(jī)的鐵芯沒有得到充分利用，造成浪費(fèi)； （2）如果f1小于電動(dòng)機(jī)的額定頻率f1N，氣隙磁通就會(huì)大于額定氣隙磁通N，結(jié)果是電動(dòng)機(jī)的鐵芯產(chǎn)生過飽和，從而導(dǎo)致過大的勵(lì)磁電流，使電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)、效率下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因繞組過熱燒壞電動(dòng)機(jī)。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),因此，要想實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，且在不損壞電動(dòng)機(jī)的情況下充分利用電動(dòng)機(jī)鐵芯，應(yīng)保持每極氣隙磁通不變。 1）基頻以下的恒

18、磁通變壓變頻調(diào)速 E1/f1=常數(shù) 當(dāng)E1和f1的值較高時(shí)： E1U1 所以： U1/f1=常數(shù) 由于在基頻以下調(diào)速時(shí)磁通保持不變，電動(dòng)機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速下都具有額定的電流，轉(zhuǎn)矩恒定，所以這種調(diào)速磁屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),2）基頻以上的弱磁通恒壓變頻調(diào)速 在基頻以上調(diào)速時(shí) U14.44f1N1 頻率可以從f1N向上增加，但由于U1不能超過額定電壓值UN，所以將使磁通隨頻率的上升而降低，相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)弱磁升速的情況。由于在基頻以上調(diào)速時(shí)U1=UN不變，所以當(dāng)頻率升高時(shí)，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速隨之升高，氣隙磁動(dòng)勢(shì)減弱，最大轉(zhuǎn)矩減小，輸出功率基本不變。這種變頻調(diào)速方法

19、叫做恒壓弱磁調(diào)速法，它屬于恒功率調(diào)速。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),2三相交流異步電動(dòng)機(jī)變頻后的機(jī)械特性及其補(bǔ)償,（a）基頻以下調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性,當(dāng)電動(dòng)機(jī)在基頻以下調(diào)速時(shí)，曲線近似平行下降，這說明減速后的電動(dòng)機(jī)仍然保持原來較硬的機(jī)械特性，但是電動(dòng)機(jī)的臨界轉(zhuǎn)矩卻隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降而逐漸減小，這就造成了電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載能力的下降。,1）變頻后電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),2三相交流異步電動(dòng)機(jī)變頻后的機(jī)械特性及其補(bǔ)償,（b）基頻以上調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性,當(dāng)電動(dòng)機(jī)在基頻以上調(diào)速時(shí)，當(dāng)頻率f1升高時(shí)，不僅臨界轉(zhuǎn)矩下降，而且曲線工作段的斜率開始增大，使機(jī)械特性

20、變軟。,1）變頻后電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),2）V/F轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償法 V/F轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償法的原理是：當(dāng)頻率下降時(shí)，適當(dāng)提高U1/f1的比值，以補(bǔ)償DU所占比例增大的影響，從而保持磁通F恒定，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩回升。這種方法稱為轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，也叫轉(zhuǎn)矩提升。這種調(diào)整臨界轉(zhuǎn)矩的方法稱為V/F控制法。 V/F轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償法只能補(bǔ)償向基頻以下調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性，而對(duì)于基頻以上調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性不能進(jìn)行補(bǔ)償。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),3三相交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制的主要優(yōu)點(diǎn)： （1）調(diào)速范圍廣 （2）調(diào)速平滑性好 （3）工作特性（靜態(tài)特性與動(dòng)態(tài)特性） 好 （4）經(jīng)濟(jì)效益

21、高,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),8.4.2 變頻器簡介 變頻器即電壓頻率變換器，是一種將固定頻率的交流電轉(zhuǎn)換成頻率、電壓連續(xù)可調(diào)的交流電，以供給電動(dòng)機(jī)使其運(yùn)轉(zhuǎn)的電源裝置。 1 .變頻器的主要類型 1）根據(jù)變流環(huán)節(jié)分類： 交-交變頻器 交-直-交變頻器 2）根據(jù)直流電路的濾波方式分類： 電壓型變頻器 電流型變頻器,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),3）根據(jù)控制方式分類： V/F控制變頻器 矢量控制變頻器 4）按照變頻器輸出電壓的調(diào)制方式分類： 脈沖幅值調(diào)制（PAM）型變頻器 脈沖寬度調(diào)制（PWM）型變頻器 5）按照輸入電源的相數(shù)分類： 單相變頻器 三相變頻器等,8.

22、4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),2變頻器的組成結(jié)構(gòu) 變頻器一般由主電路、控制電路和保護(hù)電路等部分組成。 主電路用來完成電能的轉(zhuǎn)換（整流和逆變） 控制電路用來實(shí)現(xiàn)信息的采集、變換、傳送和系統(tǒng)控制 保護(hù)電路除了用于防止因變頻器主電路的過壓、過流引起的損壞外，還應(yīng)保護(hù)異步電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)等。,變頻器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖和主要外部端口,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),3變頻器的主要技術(shù)指標(biāo) 1）輸入側(cè)的主要額定數(shù)據(jù) 輸入側(cè)的額定值主要是電壓和相數(shù)。國內(nèi)小容量的變頻器輸入指標(biāo)有：三相交流，380V/50Hz，單相交流，220V/50Hz。 2）輸出側(cè)的主要額定數(shù)據(jù) （1）輸出電壓額定值

23、UN（V）：由于變頻器在變頻的同時(shí)也要變壓，所以其輸出電壓額定值是指輸出電壓中的最大值。 （2）輸出電流額定值IN（A）：是指允許長時(shí)間輸出的最大電流。 （3）輸出容量SN（kVA）：SN與UN和IN的關(guān)系為 （4）配用電動(dòng)機(jī)容量PN（kw）：變頻器規(guī)定的配用電動(dòng)機(jī)的容量，適用于長期連續(xù)負(fù)載運(yùn)行。 （5）超載能力：變頻器的超載能力是指輸出電流超過額定值的允許范圍和時(shí)間。大多數(shù)變頻器規(guī)定其值為150%IN、60s，180%IN、0.5s。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),3）頻率指標(biāo) （1）頻率范圍 即變頻器能夠輸出的最高額率fmax和最低頻率fmin之差。各種變頻器規(guī)定的頻率范圍

24、不一樣，一般最低工作頻率為0.11Hz，最高工作頻率為120650Hz。 （2）頻率精度 指變頻器輸出頻率的準(zhǔn)確程度，通常用變頻器的實(shí)際輸出和設(shè)定頻率之間的最大誤差與最高工作頻率之比的百分?jǐn)?shù)來表示。 4變頻器的選擇方法 種類選擇 容量選擇,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),8.4.3 SPWM電壓型變頻器 1正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）的基本工作原理,SPWM的輸出波形及與正弦波等效的SPWM波形,根據(jù)面積等效原理，把一個(gè)正弦半波分成N等分，然后把每一等分的正弦曲線與橫坐標(biāo)軸所包圍的面積都用一個(gè)與此面積相等的等高矩形脈沖來代替，這樣可得到N個(gè)等高而不等寬的脈沖序列。這種脈沖的寬度按正

25、弦規(guī)律變化而且和正弦波等效的PWM波形，稱為SPWM波形。這種調(diào)制形式稱為正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),8.4.3 SPWM電壓型變頻器 1正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）的基本工作原理,圖8-26 SPWM波的生成方法,SPWM波的生成方法,一組等腰三角形波（載波）與一個(gè)正弦波（調(diào)制波）進(jìn)行比較，得到一組等幅而脈沖寬度隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的矩形脈沖，即SPWM波。其相交的時(shí)刻（即交點(diǎn)）作為開關(guān)管“開”或“關(guān)”的時(shí)刻。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),8.4.3 SPWM電壓型變頻器 1正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）的基本工作原理 SPWM變頻

26、器屬于交-直-交靜止變頻裝置，它先將50Hz交流電經(jīng)整流變壓器變到所需電壓后，再經(jīng)二極管整流和電容濾波形成恒定直流電壓，然后送入由6個(gè)大功率晶體管（或IGBT）構(gòu)成的逆變器主電路，輸出三相頻率和電壓均可調(diào)整的等效于正弦波的脈寬調(diào)制波，由此即可拖動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。 這種變頻器結(jié)構(gòu)簡單，電網(wǎng)功率因數(shù)接近1，且不受逆變器負(fù)載大小的影響，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，輸出波形好，電動(dòng)機(jī)可在近似正弦波的交變電壓下運(yùn)行，脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，擴(kuò)展了調(diào)速范圍，提高了調(diào)速性能，因此在交流驅(qū)動(dòng)調(diào)速中得到了廣泛應(yīng)用。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）型V/F控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)組成框圖,8.

27、4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),2）常見的SPWM波的調(diào)制方法 （1）同步調(diào)制和異步調(diào)制 在SPWM逆變電路中，載波頻率與調(diào)制信號(hào)頻率之比稱為載波比。載波比等于常數(shù)，并在變頻時(shí)使載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)保持同步的調(diào)制方式稱為同步調(diào)制。相應(yīng)地，載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)不保持同步關(guān)系的調(diào)制方式，稱為異步調(diào)制。 同步調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)： 控制相對(duì)比較復(fù)雜； 在調(diào)制信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)，輸出脈沖數(shù)、脈沖的相位固定； 正、負(fù)半周的脈沖對(duì)稱，沒有偶次諧波； 輸出波形等效于正弦波； 其缺點(diǎn)是： 當(dāng)逆變器輸出頻率很低時(shí)，每個(gè)周期內(nèi)的SPWM脈沖數(shù)過少，低頻諧波分量較大，使負(fù)載電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和噪聲。,8.4 三相交流異步

28、電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),異步調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)： 調(diào)試方式控制相對(duì)簡單 異步調(diào)制提高了低頻時(shí)的載波比 異步調(diào)制的缺點(diǎn)： 難以保持三相輸出的對(duì)稱性 存在偶次諧波 分段同步調(diào)制方式集同步和異步調(diào)制方式之所長，克服了兩者的不足。在一定頻率范圍內(nèi)采用同步調(diào)制，以保持輸出波形對(duì)稱的優(yōu)點(diǎn)，在低頻運(yùn)行時(shí)，使載波比有級(jí)地增大，以采納異步調(diào)制的長處，這就是分段同步調(diào)制方式。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),（2）單極性調(diào)制和雙極性調(diào)制 如果在調(diào)制信號(hào)的正半周或負(fù)半周內(nèi)，對(duì)應(yīng)的SPWM波形也只有相應(yīng)的正極性或負(fù)極性脈沖，則這種調(diào)制方式稱為單極性調(diào)制。相反，如果在調(diào)制信號(hào)的正半周或負(fù)半周內(nèi)，對(duì)應(yīng)的SPWM波

29、形有正、負(fù)兩種極性的脈沖，則這種調(diào)制方式稱為雙極性調(diào)制。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),3）實(shí)施SPWM的基本要求 （1）必須實(shí)時(shí)地計(jì)算出調(diào)制波（正弦波）和載波（三角波）的所有交點(diǎn)的時(shí)間坐標(biāo)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，有序地向逆變橋中各逆變器件發(fā)出“通”和“斷”的動(dòng)作指令。 （2）調(diào)節(jié)頻率時(shí)，一方面，調(diào)制波與載波的周期要同時(shí)改變；另一方面，調(diào)制波的振幅要隨頻率而變，而載波的振幅則不變。因此每次調(diào)節(jié)后，所有交點(diǎn)的時(shí)間坐標(biāo)都必須重新計(jì)算。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),2SPWM脈沖的生成方法及專用集成芯片SM2001介紹 生成SPWM脈沖的方法： 完全由模擬電路生成 由數(shù)字電

30、路生成 由模擬電路與數(shù)字電路相結(jié)合生成 SM2001是可產(chǎn)生三相SPWM驅(qū)動(dòng)波形的大規(guī)模集成電路。 它的工作頻率寬，合成正弦諧波小，調(diào)節(jié)方便、準(zhǔn)確，保護(hù)電路完善，無須外部元器件，而且有普通正弦波和高效電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波兩種波形供選擇，可廣泛用于交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻驅(qū)動(dòng)，,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),1）SM2001的結(jié)構(gòu)與邏輯框圖,SM2001的外部引腳,SM2001的內(nèi)部邏輯框圖,SM2001有6個(gè)PWM輸出端口，通過雙邊沿規(guī)則采樣的方法產(chǎn)生6路PWM輸出波形，分別驅(qū)動(dòng)U、V、W三相橋式功率開關(guān)，每相的信號(hào)由2路與TTL電平兼容的引腳輸出。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控

31、制系統(tǒng),SM2001的引腳說明,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),3單片機(jī)控制交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速應(yīng)用舉例 單片機(jī)控制的SM2001 SPWM控制異步電動(dòng)機(jī)電路系統(tǒng),8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),2控制流程,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),8.4.4 通用變頻器的介紹及應(yīng)用 通用變頻器 專用變頻器 本課以國內(nèi)使用最為普及的西門子MICROMASTER 440（簡稱MM440）為例，簡要說明變頻器的特點(diǎn)與使用。 1MM440變頻器的型號(hào) MM440變頻器的型號(hào)有8種：AF、FX和GX。每種變頻器的額定功能按字母順序排列越來越大，另外在每種型號(hào)中都有單相

32、和三相兩種輸入電壓。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),1）A型變頻器的兩種規(guī)格 （1）單相交流電壓輸入/三相交流電壓輸出，輸入電壓為220240VAC，功率為0.120.75kW。 （2）三相交流電壓輸入/三相交流電壓輸出，輸入電壓為380480VAC，功率為0.371.5kW。 2）F型變頻器的三種規(guī)格 （1）單相交流電壓輸入/三相交流電壓輸出，輸入電壓為220240VAC，功率為3745kW。 （2）三相交流電壓輸入/三相交流電壓輸出，輸入電壓為380480VAC，功率為4575kW。 （3）三相交流電壓輸入/三相交流電壓輸出，輸入電壓為500600VAC，功率為4575kW

33、。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),2MM440變頻器的主要特點(diǎn) （1）易于安裝、設(shè)置參數(shù)和調(diào)試。 （2）牢固的EMC（電磁兼容性）設(shè)計(jì)。 （3）可由IT（中性點(diǎn)不接地）電源供電。 （4）對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)是快速和可重復(fù)的。 （5）參數(shù)設(shè)置的范圍很廣，確保它可對(duì)廣泛的應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行配置。 （6）具有多個(gè)繼電器輸出。 （7）具有多個(gè)模擬量輸出（020mA）。 （8）6個(gè)帶隔離的數(shù)字輸入并可切換為NPN/PNP接線。 （9）2個(gè)模擬輸入 IN1：010V，020mA和-10+10V。 IN2：010V，020mA。 （10）2個(gè)模擬輸入可以作為第7和第8個(gè)數(shù)字輸入。 （11）BICO(二

34、進(jìn)制數(shù)據(jù)方式互聯(lián)連接，內(nèi)部功能互連)技術(shù)。 （12）脈寬調(diào)制的頻率高，因此電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪聲低。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),2MM440變頻器的主要特點(diǎn) （13）內(nèi)置RS-485串行通信接口。 （14）詳盡的變頻器狀態(tài)信息和全面的信息功能。 （15）能夠?qū)崿F(xiàn)矢量控制、V/F控制。 （16）決速電流限制（FCL）功能，可避免運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘。 （17）內(nèi)置的直流注入制動(dòng)。 （18）具備復(fù)合制動(dòng)功能，改善制動(dòng)特性。 （19）內(nèi)置的制動(dòng)單元(僅限外形尺寸為AF的MM440變頻器)。 （20）加速/減速斜坡特性具有可編程的平滑功能。 （21）具有比例、積分和微分（PID）控制功能的

35、閉環(huán)控制。 （22）各組參數(shù)的設(shè)定值可以相互切換。 （23）具備自由功能塊。 （24）具備動(dòng)力制動(dòng)的緩沖功能。 （25）定位控制的斜坡下降曲線。,3MM440變頻器的控制方式 線性V/F控制 帶磁通電流控制（FCC）的線性V/F控制 平方V/F控制 特性曲線可編程的V/F控制 帶能量優(yōu)化控制（ECO）的線性V/F控制 有/無傳感器矢量控制 有/無傳感器的矢量轉(zhuǎn)矩控制,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),4MM440變頻器的功能方框圖,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),8.4.5 PLC控制變頻器的方法及應(yīng)用 PLC和變頻器的配合使用的兩種方法： （1）直接使用PLC的硬接

36、點(diǎn)輸出控制變頻器的運(yùn)行及停止，使用多段速度或D/A輸出控制變頻器的轉(zhuǎn)速變化。在這種應(yīng)用方式中，PLC與變頻器通過外部接線完成連接，簡單直接，但兩者相互之間不能進(jìn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)的傳遞。 （2）使用RS-485通信控制。在這種連接方法中，PLC和變頻器通過一條通信電纜連接，并將PLC的通信協(xié)議和變頻器的RS-485通信協(xié)議的通信格式設(shè)成一樣，然后通過PLC軟件完成對(duì)變頻器的控制。這種方法無須其他外部接線，除完成傳統(tǒng)應(yīng)用的功能外，還能進(jìn)行內(nèi)部的數(shù)據(jù)通信等。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),在該例子中，要求控制系統(tǒng)能夠控制電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)和停止動(dòng)作，另外還要能夠平滑地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。,在這

37、里使用了S7-200系列PLC中的CPU222和模擬量擴(kuò)展模塊EM235。其地址分配如下。 I0.0：電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)控制按鈕SF1。 I0.1：電動(dòng)機(jī)停止控制按鈕SF2。 I0.2：電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)控制按鈕SF3。 Q0.0：電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)控制端（接MM440端口5）。 Q0.1：電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)控制端（接MM440端口6）。 AIW0：EM235模擬量輸入通道1，接一個(gè)精密電位器。 AQW0：EM235模擬量輸出通道1，接MM440的端口3和4。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),2變頻器參數(shù)的設(shè)置 本例中使用基本操作面板對(duì)變頻器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。首先按下P鍵對(duì)變頻器進(jìn)行復(fù)位，使變頻器參數(shù)值回到出廠時(shí)

38、的狀態(tài)。然后將使用的電動(dòng)機(jī)參數(shù)輸入變頻器，以使變頻器能根據(jù)電動(dòng)機(jī)的特性決定輸出。假設(shè)使用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為JW7114，則設(shè)置的電動(dòng)機(jī)參數(shù)如表所示。,8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),8.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng),3控制程序,8.5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的微機(jī)控制,8.5.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不能直接接到直流（工頻交流）電源或者微機(jī)上工作，必須使用專用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如圖所示，它一般由環(huán)形分配器、信號(hào)放大與處理級(jí)、推動(dòng)級(jí)、驅(qū)動(dòng)級(jí)等各部分組成，用于功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器還要有多種保護(hù)線路。,8.5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的微機(jī)控制,1單極性驅(qū)動(dòng)電

39、路 對(duì)于反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，繞組電流只要求向一個(gè)方向流動(dòng)，因此其驅(qū)動(dòng)電路采用單極性驅(qū)動(dòng)。 1）單電壓功率驅(qū)動(dòng)電路 （a）單電壓功率驅(qū)動(dòng)電路（1相） （b）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)單步響應(yīng)曲線 單電壓功率驅(qū)動(dòng)電路一般這種方法只適用于小功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。,8.5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的微機(jī)控制,2）高低壓功率驅(qū)動(dòng)電路,（a）結(jié)構(gòu) （b）控制信號(hào),高低壓功率驅(qū)動(dòng)電路可以改善驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高頻性能，使電動(dòng)機(jī)在高頻段也有較大的輸出轉(zhuǎn)矩，而在靜止鎖定時(shí)的功耗則比較小。,8.5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的微機(jī)控制,3）斬波恒流驅(qū)動(dòng)電路 斬波恒流驅(qū)動(dòng)方式能夠使導(dǎo)通相不論在鎖定、低頻或高頻工作時(shí)都保持額定值。,斬波恒流驅(qū)動(dòng)電路原理圖 斬波恒流驅(qū)動(dòng)電路對(duì)應(yīng)輸

40、入/輸出波形圖,歸納起來，斬波恒流驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)是： （1）高頻響應(yīng)大大提高； （2）輸出轉(zhuǎn)矩均勻； （3）共振現(xiàn)象消除； （4）線路較復(fù)雜。,8.5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的微機(jī)控制,2雙極性驅(qū)動(dòng)電路 對(duì)于永磁式或混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，由于工作時(shí)要求定子磁極的極性交變，所以通常要求其繞組由雙極性驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，即繞組電流能正、反向流動(dòng)。 四相單極性驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的兩相雙極性驅(qū)動(dòng)的混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī),8.5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的微機(jī)控制,L298 ： L298是一款單片集成的高電壓、高電流、雙路全橋式電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，它的邏輯電路使用5V電源，可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)，其功放級(jí)使用546V電壓，相電流可達(dá)2.5A，可以驅(qū)動(dòng)電感性

41、負(fù)載（如繼電器、線圈、DC和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)）。 L298提供兩個(gè)使能輸入端，可以在不依賴于輸入信號(hào)的情況下，使能或禁用L298器件。L298低位晶體管的發(fā)射器連接在一起，而其對(duì)應(yīng)的外部端口則可用來連接一個(gè)外部感應(yīng)電阻。L298還提供一個(gè)額外的電壓輸入，因此其邏輯電路可以工作在更低的電壓下。,8.5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的微機(jī)控制,L297 ： L297是一種步進(jìn)電動(dòng)機(jī)斬波驅(qū)動(dòng)控制器，它能產(chǎn)生4相控制信號(hào)，可用于雙極性兩相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或四相單極性步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制，能夠用單四拍、雙四拍、四相八拍方式控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。芯片內(nèi)的PWM斬波器電路可在開關(guān)模式下調(diào)節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組中的電流。該集成電路采用模擬/數(shù)字兼容的I2

42、L技術(shù)，使用5V的電源電壓，全部信號(hào)的連接都與TTL/CMOS或集電極開路的晶體管兼容。L297的特性是只需要時(shí)鐘、方向和模式輸入信號(hào)。其相位是由內(nèi)部產(chǎn)生的，因此可減輕微機(jī)和程序設(shè)計(jì)的負(fù)擔(dān)。,8.5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的微機(jī)控制,8.5.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)計(jì) 1脈沖分配 環(huán)形分配器的主要功能是把來源于控制環(huán)節(jié)的時(shí)鐘脈沖串按一定的規(guī)律分配給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的各相輸入端，控制勵(lì)磁繞組的導(dǎo)通或截止。同時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)有正、反轉(zhuǎn)要求，所以這種環(huán)形分配器的輸出既是周期性的，又是可逆的。因此，環(huán)形分配器是一種特殊的可逆循環(huán)計(jì)數(shù)器，只是這種計(jì)數(shù)器的輸出不是一般的編碼，而是由電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁狀態(tài)要求的特殊編碼。,8.5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的微機(jī)控制,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的環(huán)形分配器有硬件和