控制电机及其应用作业4

作业4

1、 一台3相反应式步进电动机，步距角θs=3°/1.5°,已知它的最大静转矩

Tmax=0.685N·m，转动部分的转动惯量J=1.725×10-5kg·m2，试求该电动机的自由振荡频率和周期。

1ZrTmac140?0.685?Hz???201?52?J2?1.725?10

11T0???0.005?s?f0201f0?2、 简述步进电动机加减速控制的原理和编程方法。

原理：步进电机驱动执行机构从一个位置向另一个位置移动时，要经历升速、恒速和减速过程。当步进电机的运行频率低于其本身起动频率时，可以用运行频率直接起动并以此频率运行，需要停止时，可从运行频率直接降到零速。当步进电机运行频率fb>fa（有载起动时的起动频率）时，若直接用fb频率起动会造成步进电机失步甚至堵转。同样在fb频率下突然停止时，由于惯性作用，步进电机会发生过冲，影响定位精度。如果非常缓慢的升降速，步进电机虽然不会产生失步和过冲现象，但影响了执行机构的工作效率。所以对步进电机加减速要保证在不失步和过冲前提下，用最快的速度（或最短的时间）移动到指定位置。

编程方法：对步进电机的正向走步控制，就是对通电状态计数器进行加一运算。而速度控制，则是通过不断改变定时器装载的初值来实现。整个应用软件由主程序和定时器中断服务程序构成。

3、 简述下图的原理和功能作用如图

高压电源高压控制回路控制信号步进电动机VT1M低压电源电流检测低压控制回路VT1

上图为高、低压切换型电源。步进电机的每一项控制绕组需要有两只功率元件串联，它们分别由高压和低压两种不同的电源供电。在通电起始阶段VT1、VT2同时导通，高压控制回路是高压供电，此时低压电源旁的二极管截止阻断低压电源，加速电流的上升速度，改善电流波形的前沿，提高转矩。高压供电停止VT1截止，低压电源旁的二极管导通低压电源供电，图右边的二极管构成续流回路。这种电源效率较高，启动和运行频率也比单一电压型电源要高，但需高、低压两种电源。

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