一種三相步進電動機的細分驅動電路
錢振宇（上海電器科學研究所）
隨著數控技術的發展，特別是計算機控制技術的發展，步進電動機作為一種伺服電動機得到了日益廣泛的應用。在一個自動控制系統中將一些數字信息轉換成相應的線位移或角位移是必不可少的，而步進電動機的工作特點正好能夠滿足這種要求，因此它常常在控制系統中用作執行元件和功率驅動元件。
步進電動機的優點十分顯著，但也有一些不足的地方，例如步進電動機是通過對序列脈沖的控制來工作的，每走一步都要產生一定的振動和噪音，特別是工作在低頻段時，這種振動會影響加工工件的表面光潔度。為了使步進電動機也能象連續運轉的伺服電動機一樣平滑地運轉，就要減小步進電動機的步距角，但是小步距角的步進電動機，機械加工困難。為此，從驅動線路著手，發展了一種稱為細分的驅動方法。本文介紹一種采用集成化的hf-2步進電動機環形分配器專用電路構成三相十八拍細分驅動的線路（如有必要，利用文中線路的原理可構成細分量更大的線路）。
1hf-2三相六拍制環形分配器專用集成電路規模集成電路
hf-2環形分配器是一種采用ttl的集成電路，主要優點是hf-2是一個中規模集成電路，全部分配器線路集成在一個管芯之中，有利于提高系統的可靠性；使用的電源電壓為5v，可直接與現時的小型或微型計算機系統相配合；電路輸出級的驅動能力較強，在與后級功率放大器配合時，可簡化功放電路的設計；分配器的邏輯設計充分考慮了用戶的各種要求，具有接線多樣，使用靈活的特點。
hf-2環形分配器的邏輯圖以及波形圖分別如圖l和圖2所示。
hf-2環形分配器是-種采用ttl的位／復位控制端，是一個低電平的作用信 號，可使線路中的觸發器oa置“l”，而使q b和qc置“d”，在線路正常工作時，此端應保持高電平。正轉或反轉控制端。當輸入信號為高電平時，分配器正轉；為低電平時，分配器反轉。嵌甩時，磁與步進電動機控制接口中的方向位相連。
cloc尺為時鐘脈沖輸入端。線路在輸入脈沖的上升沿作用下可完成一步、正轉或反轉的操作。
脈沖的允許輸入端。從圖l中可知，只要這兩個信號中有一個是低電平，就可使時鐘脈沖作用到線路中三個觸發器的cp端。則可讓兩個en able端子自相連接后，再與busy相連，或者讓其中的一個前able輸入端子接在+ sv線上）。
inhibit為禁止輸幽的控制端子。一旦此信號變為高電平時可使分配器的三個輸出管子全部處于截止狀態。此時只要后級電路的連接得當，可使步進電動機三相繞組全部處在無電流通過的狀態。這個端子可使用戶在調機中，或作為系統的限位保護等帶來方便；此外，這個端子還可解決系統中那些暫時不用的步進電動機的能耗問題。線路正常工作時，此輸入端應保持低電平。
環形分配器的三組輸出。這些輸出端子并不是從線路觸發器直接引出的，而是經過了一級受到inhibit詹號控制的與門和一食集電極和發射極均開路的三極管才給以輸出。這種處理方法提高了分配器的抗干擾能力，所以有利于提高整個系統的可靠性。
由于qa～qc這三組輸蹴管采用集電圾和發射極均開路的形式，加上驅動能力又比較大(按設計能力可達到30ma)，這就為hf-2環形分配器以不同的接線方式與后級功率放大器的連接創造了條件。圖3畫出了幾種用hf-2環形分配器與后級電路的連接實例。其中圖3a用于相電流較小的電動機；圖3b和圖3c則適用j二相電流較大的電動機；圖3d的雙地接線方式可提高系統的抗干擾能力，圖中控制電路與功率驅動電路分屬兩食地線系統，中間通過光電耦舍器件進行線圈連接。
2三相十八拍細分電路
所謂細分電路，就是在控制電路上采取一定的措施把步進電動機的每一步再分得細一點。以三相步進電動機為例，如選用的電動機的步距角為3度／1.5度（三相三拍工作時的步距角為3度，三相六拍工作時的步距角為1.5度），則采用三相十八拍的細分驅動后，可使每一拍的驅動步距減為0.5度。步進電動機在細分狀態下由于步距角變小，使轉子到達新的穩定點上時所具有的功能也變小，從而振動顯著減小。細分電路不但可以實現微量進給，而且可以 |
