1步進(jìn)運(yùn)動(dòng)理論分析

同步電動(dòng)機(jī)采用變頻器供電后，三相定子繞組輸入的不是正弦連續(xù)電流，而是輸入下列的對(duì)稱(chēng)離散電流。

2步進(jìn)工作模式分析

2.1IGBT-PWM變頻器主電路

主電路采用交-直-交電壓型逆變電路，6個(gè)不可控的二極管構(gòu)成整流部分，電容C1進(jìn)行濾波，6個(gè)IGBT管V1～V6構(gòu)成逆變部分，VD1～VD6是6個(gè)續(xù)流二極管，VP1～VP6構(gòu)成PWM觸發(fā)脈沖，電感負(fù)載代表同步電動(dòng)機(jī)定子三相繞組。

2.2電壓控制工作模式

開(kāi)關(guān)(真空開(kāi)關(guān))電路，為了分析方便，將開(kāi)關(guān)的工作模式定義如下。

000000代表6個(gè)開(kāi)關(guān)全截止;111111代表6個(gè)開(kāi)關(guān)全導(dǎo)通;110000代表開(kāi)關(guān)1和2導(dǎo)通，其余全截止;其余類(lèi)推，不再一一給出。

對(duì)于電壓型PWM，如果有一個(gè)橋臂上下2個(gè)管子同時(shí)截止，則該橋臂上的繞組端子上的電壓是浮動(dòng)的，所以不采用;通常采用下列6種開(kāi)關(guān)模式，即a=111000b=011100 c=001110d=000111 e=100011f=110001

2.3電流控制的工作模式

電動(dòng)機(jī)是一種有源負(fù)載，除了電阻和電感外，還具有反電動(dòng)勢(shì)，所以只研究電壓波而不去研究電流波，有時(shí)是危險(xiǎn)的，例如，制動(dòng)狀態(tài)就是這樣。IGBT管的電流過(guò)載能力不大，采用電流跟隨可以提高它的可靠性。另外，在步進(jìn)控制中，考慮到定位特性時(shí)，電流控制比電壓控制更直接，所以電流跟隨法更具有競(jìng)爭(zhēng)能力。

對(duì)于同步電動(dòng)機(jī)步進(jìn)傳動(dòng)系統(tǒng)，采用bH=12的150°導(dǎo)電方式較好。

3結(jié)論

電力電子器件構(gòu)成的變頻器具有開(kāi)關(guān)特性，在交流電動(dòng)機(jī)的氣隙中只能產(chǎn)生步進(jìn)磁勢(shì)，具有步進(jìn)運(yùn)動(dòng)的基本特征。如果放棄步進(jìn)運(yùn)動(dòng)控制這一新興的控制方式，過(guò)于追求理想的正弦電動(dòng)勢(shì)和正弦電流，付出的代價(jià)過(guò)大而效益卻不高。通過(guò)對(duì)交流步進(jìn)傳動(dòng)控制方式的研究，為步進(jìn)控制這一新的傳動(dòng)方式的實(shí)現(xiàn)，從工作原理上取得了突破。采用上述的電壓控制工作模式，電流工作模式，可使電機(jī)繞組中通入的電壓，電流波形高次諧波減小，接近正弦波，從而使電機(jī)運(yùn)行中的噪音和振動(dòng)大為減小，并可較好地解決低速運(yùn)行和定位控制問(wèn)題。因而，由微處理器，靜止功率變頻器和同步電動(dòng)機(jī)組成的這一交流步進(jìn)傳動(dòng)控制系統(tǒng)必將具有廣闊的發(fā)展前景。

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