步进电机的驱动控制电路科技资讯2007NO.21SCIENCETECHNOLOGYINFORMATION步进电机的驱动控制电路刘玉宾胡健(黄河水利职业技术学院河南开封475004)工业技术摘要:阐述了步进电机驱动电路的基本组成和工作要求,分析了步进电机各种驱动控制方法的电路构成及其特点,指出斩波恒流驱动和细分驱动将成为步进电机驱动的发展方向,具有良好的发展前景。关键词:步进电机驱动电路斩波恒流细分驱动:TM303文献标识码:A:1673-3791(2007)07(c)-0016-021引言步进电机又称为脉冲电机,它能将脉冲信号变换为相应的角位移或直线位移,且输出转角、转速与输入脉冲的个数、频率有着严格的同步关系[1]。由于步进电机能直接接受数字量输入,所以特别适合于微机控制。作为数字控制系统中的重要执行组件,步进电机广泛应用于自动指示装置、数控机床、计算机巡回检测等多种领域中,但一般数字电路的信号能量不足以驱动步进电机,因此需利用专门的电路来驱动步进电机[1]。随着电力电子技术、自动控制技术以及计算机技术的发展,步进电机驱动技术也得到了快速发展,国内外对步进电机驱动电路也进行了大量的研究和开发工作。2驱动电路的基本组成和要求2.1基本组成步进电机驱动控制器如图1所示。它一图2单电压驱动图3高低压驱动般由脉冲发生分配控制单元、功率驱动单元、反馈与保护单元等部分组成。图中虚线框内的单元可用微机控制来实现,功率驱动单元与步进电机直接相连,可以理解为步进电机微机控制器的功率接口。该控制电路的优劣,在很大程度上影响了步进电机的性能。图1步进电机驱动控制器2.2工作要求步进电机的励磁绕组是一个电感线圈,其电感L与励磁回路总电阻R之比称为电机驱动回路的时间常数τ,即τ=L/R。当步进脉冲频率较低时,(的影响可以不考虑,电机每走一步,其相电流基本可以达到最大值。当步进脉冲频率较高时,τ的影响不能忽略,因为电机绕组中的电流是按指数规律上升的,大约经过3τ～5τ的时间,电流才能达到稳态值。当步进脉冲频率较高,使绕组通电时间小于3(时,电机绕组的各相电流I就没有机会达到最大值,而电机的转矩MI2,绕组电流小了,输出转矩就会以I2关系下降[2]。此外,在绕组电流截止时,相绕组地两端还会产生很高的反电动势。为提高步进电机系统的性能和效率,一般对驱动电路具有如下要求:①通电周期内能提供足够大的矩形波或接近矩形波的电流。②具有截止电流泻放回路,以降低相绕组两端的反电动势,加快电流的衰减。③驱动电源效率高、功耗低,运行稳定可靠。④驱动控制器的成本低、便于生产。在具体实践中,笔者对桩基检测的方法运用进行了一些思考。一是高、低应变动力试桩法有一定的适用范围,当长径比大于30,或桩体有两个以上缺陷时,动力试桩均难以提供准确的桩体完整性信号,对于目前大量使用的超长桩,动力试桩必须加以改进。提高动测信噪比,提高检测精度是需要解决的问题。二是桩静载荷试验目前盛行堆载平台法,但目前的平台对试桩及基准桩附近形成大面积堆载,应力高达300kPa以上,影响试桩工作状态和基准桩的设置,甚至造成平台失稳事故。因此,必须改进平台的结构形式。三是降低动荷载频率,增加载荷作用时间,可使桩土反应更接近静态。四是深基坑支护桩的检测,目前国内尚无明确规定。对于桩身质量可用动测法检测,对于其横向承载力没有可行的检测方法。用动测法测定支护桩的横向承载力是值得研究的课题。五是研制和改进孔底沉渣测定仪,控制和检测灌注桩孔壁泥皮厚度的设备,对提高施工阶段的检测水平具有重要意义。4桩基检测的若干问题(1)地质情况复杂,对地质的科学认识、了解不精确,地质又受周围环境影响在不停变化(挤压、流动、旁边建筑开挖等)。设计中依赖地质勘查报告与试成桩判断地基状况、桩的承载力。理论与实际存在差异的风险率高。(2)施工过程复杂,施工质量的定量检测困难,施工质量随施工班组的技术水平和管理水平不同而存在较大差异。典型如预应力薄壁管桩施工中,桩管的装、卸、吊、压、打各个环节都易损伤,但却难以防治与检查。(3)监理工作实效性不高。整个桩基施工中控制点、检查点少,感官判断多,仪器判断少,争议多。(4)缺陷处理成本高。低应变动测一般在基坑开挖后进行,若要补桩须将土回填后桩机方可施...