直流伺服电机和步进电机参数定量分析比较

本文首先介绍直流伺服电动机和步进电动机的伺服系统,然后从两者的转矩特性入手,导出电机的主要特性参数与电机尺寸关系的表达式,并列表加以比较。同时还考虑了小位移的增量运行、大位移的高速运行以及耦合齿轮对伺服系统的影响。文中对这两类电动机的特性参数进行了较清晰的定量分析比较,为在伺服控制系统中,正确选用直流伺服电动机和步进电动机提供了依据。     

一种新型步进电动机驱动器设计

针对工业应用场合下中小型步进电动机低速运行精度高及高速运行响应快等要求,提出一种基于专用步进电动机驱动芯片THB6064H的两相式步进电动机驱动器设计方案.实现了动态细分调节、可调半流锁定及过流过热保护等功能,给出了电路原理图及参数计算方法,并进行了相应的硬件调试及实验.实验结果表明,该设计工作电压范围宽、负载能力强、动态响应快、抗干扰能力强,有较强的实用价值.     

国内外动态

五相步进电动机和驱动美国Oriental公司研制的RK五相步进电动机的基本步距角0.72°,可用电子划分成250微步。RK驱动器在微步低速运行和满步高速运行时能提供16档分辨率。电动机有三种基本型式:标准电动机、IP65电动机和齿轮电动机(机座大小为42mm、60mm和85mm)。85mm的步进电动     

步进电动机的最大可用功率

讨论了步进电动机能输出多大功率的问题,通过理论分析和实验研究,给出步进电动机最大可用输出的功率的简单关系式,表明它主要取决于电动机的综合参数（ｋｅ／ＺｒＬ）和配套驱动器的功放级电压（ＶＤＣ）,对正确选用步进电动机驱动单元很有用。     

步进电动机智能细分控制电路

步进电动机智能细分控制电路屈卫东（西北工业大学西安７１００７２）１引言细分方法是步进电动机的一种重要驱动技术，它在不改变电机内部参数、保持伺服系统结构简单、定位方便等特点的同时，显著改变了步进电动机各种性能。本文采用正弦细分方式，在电机内建立均匀的圆...     

数控系统中步进电动机的变速控制及程序设计

步进电动机在高速运行时,往往会出现失步现象.为使数控系统以最优的方式控制进给脉冲频率,以经济型数控系统为例,分析了等加速度和变加速度两种步进电动机的变速控制运行方式,给出了具体的程序设计,通过软件控制来完成自动升降速过程.     

基于SOPC技术的步进电动机细分控制器设计

细分驱动技术是解决步进电动机在低速运行状态下转矩脉动、振荡、噪声等缺点的有效手段。设计了一种基于片上可编程系统SOPC(system on a programmable chip)技术的混合式步进电动机细分控制器。以FPGA为载体,以Nios Ⅱ软核为中央处理单元,以细分功能模块为片上外围设备,构建了完整的片上系统。配合步进电动机专用驱动芯片,实现了步进电动机的细分驱动。实验结果表明该设计有效提高了步进电动机在低速状态下的运行性能。     

永磁式步进电动机的非线性控制

本文通过现代非线性理论如混沌动力学理论研究了永磁式步进电动机的非线性动力学。本文的研究对象是三相步进电动机。研究表明在高频情况下系统会经历一个动态的分叉(Hopf分叉)。由于永磁式步进电动机被广泛地应用于许多重要的领域，所以本文提出了对三相步进电动机的不稳定性的控制。设计了非线性鲁棒控制器。研究还阐明了在一些电动机参数不确定的情况下如何使系统稳定并且具有令人满意的性能。     

步进电动机控制系统设计概述

为了建立一个高效的步进电动机控制系统,需要将采用步进电动机作为执行机构的系统看作是一个由步进电动机、驱动电路和控制器三部分组成的有机整体。从系统的观点出发,研究了如何通过分析一个系统得到所需要的有用信息,然后利用这些信息选择步进电动机和搭建驱动电路。对于步进电动机的选择,通过对其参数含义的深入分析,给出了相关转矩、转动惯量、频率等参数选择的建议和相关公式。对于驱动电路的搭建,根据步进电动机的不同特点,分别给出了其基本的驱动电路,并通过四相永磁步进电动机25BY4803对改善驱动性能的方案进行了仿真。对于步进电动机绕组电流检测,提供了几种可供选择的方案,可以根据实际情况选择。     

步进电机的机辅计算及其电算程序

本文基于较精确的数学模型及计算方法,编制了步进电动机设计,计算的计算机程序。本文阐述了计算方法、程序结构及程序的使用。使用该程序可较精确地计算步进电动机的性能、参数,并可方便地对步进电动机的结构及特性进行研究。     

磁极分段式高速轴向磁通永磁电机转子强度研究

为了满足机械强度要求,高速永磁电机通常采用径向磁通结构。随着非晶合金等新型超薄软磁材料的发展,高速高频轴向磁通永磁电机逐步引起关注。为此,针对一种适合于高速运行的磁极分段式轴向磁通永磁电机转子结构进行研究。建立了该转子结构强度解析计算模型,分别利用解析法和有限元法计算了不同极弧因数、转子轮缘宽度以及转子磁极分段数对转子机械强度的影响规律。同时研究了磁极分段式结构对轴向磁通永磁电机气隙磁密、空载反电动势、齿槽转矩和转矩密度等电磁性能的影响。结果证明采用磁极分段式结构能有效提高转子强度,相关研究工作为高速轴向磁通永磁电机的设计提供参考。     

大功率高速永磁电机的电磁设计与损耗分析

大功率高速永磁电机的损耗与温升等影响电机功率密度的提高。以500 kW、12 000 r/min高速永磁电机为例,分析了电机极对数、定子绕组形式、转子结构、永磁体等对电机性能特别是损耗的影响。采用电机的有限元仿真模型,对电机的转子结构强度、输出性能、损耗进行了分析计算。试制了样机并对相关性能进行试验验证,分析计算与试验结果均表明,电机达到了较高的技术指标要求,为高速永磁电机的优化设计提供了参考。     

A new design method and half-step operation for ultrasonic stepping motors

In this paper, a systematic design method and a new half-step operation are proposed for ultrasonic stepping motors (USMs) which are based on the principle of spatially shifted standing vibrations. With emphasis on the combination of the order of vibration mode, the number of spatial phase shifts, the number of electrodes, and the number of simultaneously excited electrodes, the design equations and constraints are newly derived, hence, proposing the design procedure. The finite-element method and impedance measurement are also employed to investigate the vibration of the stator. By borrowing the control idea of electromagnetic stepping motors, the half-step operation is newly applied to this USM so that the step size can be further halved. An 80-step USM is prototyped. The proposed design method and half-step operation are well supported by experimentation.     

步进电动机同步矢量伺服系统

针对步进电动机存在着低速振荡、高速力矩小等缺陷,提出一种步进电动机同步矢量运转方式,成功研制了步进电动机同步矢量伺服系统。文中对系统的设计理论、组成等作了介绍,并有应用实例。     

一种基于PWM细分的高压,大功率步进电机驱动系统

介绍一种基于ＰＷＭ型连续多倍细分信号控制的高电压、大电流、大功率步进电机驱动方法及其控制电路,详细论述了各功能模块的控制原理与实现的关键技术。经实验验证,这种采用大功率场效应管的驱动系统能实现ＰＷＭ细分信号控制的大功率步进电机驱动,并具有优良的驱动性能。     

双定子实心转子盘式异步飞轮电机新型等效电路模型分析

双定子实心转子盘式异步飞轮电机具有可高速运行、可靠性高、结构简单、成本低等优点,可作为低成本的飞轮储能系统中电动/发电机用。该电机的等效电路模型与参数对于性能分析、推导控制策略至关重要。针对该电机的结构特点,根据实心转子内磁场分布规律,采用分环分层法以及表面阻抗理论推导了一种新型等效电路模型,该新型等效电路模型相比于传统T型等效电路模型,考虑了双定子绕组间耦合关系对性能的影响,具有更高的精确度。设计了一台5kW,7100r/min的原理样机,验证所提新型等效电路模型的正确性与有效性。     

高压快速调Q开关电源的设计

介绍一种高压快速调Q开关电源,设计了以功率MOS管驱动高压电子管为主电路的快速开关,并设计了电源的接口电路、MOS管驱动电路、过流保护电路及高压源稳压电路。实验证明,该电源性能优良且工作稳定。该电源用于YAG激光器的电光调Q时,加在电光晶体KD*P两端的4.1kV高压退压前沿为10ns,在重复频率为3kHz的工作状态下有稳定的输出。     

双自由度步进电动机在卫星天线控制中的应用

介绍了一种基于双余度混合式步进电动机的双自由度卫星天线运动控制系统。系统采用89C196KC单片机和多极旋转变压器实现了卫星天线指向系统的位置伺服控制。介绍了系统工作原理、89C196KC及其外围硬件电路、细分与预置步数控制、角位置检测、精确归零及断电定位控制。该控制方法提高了系统的定位力矩。     

Performance of PM-assisted synchronous reluctance motor forhigh-efficiency and wide constant-power operation

This paper examines the design and the performances of a permanent-magnet assisted synchronous reluctance motor (PMASRM) for wide constant-power operation. The effects of properly adding magnets into the rotor of a synchronous reluctance motor are examined by several experimental results and analyses on the prototype machines. The proposed machine can offer a large constant-power speed range, high-efficiency and high-power-factor operation in comparison to the complete synchronous reluctance motor. It was shown that the problems such as the decrease of efficiency at light-loads and the uncontrolled generator mode operation, which occur in the high-speed flux-weakening operation of the conventional PM motor drives, can be eliminated in the PM-assisted synchronous reluctance motor     

一种斩波式电流型步进电机驱动电路方案

提出采用斩波式电流型开关电源结合单片式步进电机驱动器TA8435H,构成一种电机驱动电路的方案。简述其工作原理;介绍了使用的电机驱动芯片;比较了电机驱动器在恒压供电和电流型开关电源作为驱动电源时的性能;分析了这种驱动电路的优越性。