一種兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路的製作方法
2023-05-30 02:45:46
專利名稱：一種兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及步進電機控制技術領域，尤其涉及一種兩臺及兩臺以上步進 電機同步運轉控制電路。
背景技術：
步進電動機是一種將脈衝信號變換成相應的角位移(或線位移)的電磁裝 置，是一種特殊的電動機。 一般電動機都是連續轉動的，而步進電動機則有 定位和運轉兩種基本狀態，當有脈衝輸入時步進電動機一步一步地轉動，每 給它一個脈衝信號，它就轉過一定的角度。歩進電動機的角位移量和輸入脈 衝的個數嚴格成正比，在時間上與輸入脈衝同步，因此只要控制輸入脈衝的 數量、頻率及電動機繞組通電的相序，便可獲得所需的轉角、轉速及轉動方 向。在沒有脈衝輸入時，在繞組電源的激勵下氣隙磁場能使轉子保持原有位 置處於定位狀態。步進電動機可以作為控制小型精密工具機的工作檯，例如線 切割工具機，也可以和液壓轉矩放大器組成電液脈衝馬達去驅動數控工具機的工 作臺，或直接驅動工具機的移動部件。步進電動機按其勵磁相數，可以分為二 相、三相、四相、五相、六相甚至八相。 一般來說隨著相數的增加，在相同 頻率的情況下，每相導通電流的時間增加，各相平均電流會高些，從而使電 動機的轉速一轉矩特性會好些，步距角亦小。但是隨著相數的增加，電動機
的尺寸就增加，結構亦複雜，目前多用3 6相的步進電動機。
由於步進電動機的轉速隨著輸入脈衝頻率變化而變化，調速範圍很廣， 靈敏度高，輸出轉角能夠控制，而且輸出精度較高，又能實現同步控制，所 以廣泛地使用在開環系統中，也還可用在一般通用工具機上，提高進給機構的 自動化水平。目前的同步控制多是由一臺步進電機帶動同歩傳動皮帶實現同步，這種同步方式的缺點就是在皮帶鬆動、安裝配合不精確時，以及在步進 電機啟動或停止時，由於慣性不能達到完全同步，這在需要精確同步控制如 空氣等離子切割機等精密加工領域，就可能由於不完全同步，造成廢品率增 加。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠實現兩臺及兩臺以上步進電機完全同步控 制的步進電機同步運轉控制電路。
一種兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，各步進電機參數相同、 具有兩相或兩相以上的繞組，用於與步進驅動器相應驅動端連接，其中所 述各步進電機兩相或兩相以上繞組中的同相繞組相互串接，構成兩個或兩個 以上總繞組串接線路，組合後的各總繞組串接線路與一步進驅動器的相應驅 動端連接。
所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，其中所述各步進 電機的同相繞組同向或反向串接，構成同相的總繞組串接線路，各總繞組串 接線路分別連接在一步進驅動器的相應驅動端。
所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，所述各步進電機包 括A相、B相兩相，其中所述各步進電機的A相繞組同向串接，構成一組總 A相繞組串接線路，連接在一步進驅動器的A相驅動端，所述各步進電機的B
相繞組同向串接，構成一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B
相驅動端。
所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，所述各步進電機包
括A相、B相兩相，其中所述各步進電機的A相繞組反向串接，構成一組總 A相繞組串接線路，連接在一步進驅動器的A相驅動端，所述各步進電機的B 相繞組反向串接，構成一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B 相驅動端。所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，所述各步進電機包
括A相、B相、C相三相，其中所述各步進電機的A相繞組同向串接，構成 一組總A相繞組串接線路，連接在一步進驅動器的A相驅動端，所述各步進 電機的B相繞組同向串接，構成一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅 動器的B相驅動端，所述各步進電機的C相繞組同向串接，構成一組總C相 繞組串接線路，連接在該步進驅動器的C相驅動端。
所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，所述各步進電機包 括A相、B相、C相三相，其中所述各步進電機的A相繞組反向串接，構成 一組總A相繞組串接線路，連接在一步進驅動器的A相驅動端，所述各步進 電機的B相繞組反向串接，構成一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅 動器的B相驅動端，所述各步進電機的C相繞組反向串接，構成一組總C相 繞組串接線路，連接在該步進驅動器的C相驅動端。
所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，所述各步進電機包 括A相、B相、C相、D相四相，其中所述各步進電機的A相繞組同向串接， 構成一組總A相繞組串接線路，連接在一步進驅動器的A相驅動端，所述各 步進電機的B相繞組同向串接，構成一組總B相繞組串接線路，連接在該步 進驅動器的B相驅動端，所述各步進電機的C相繞組同向串接，構成一組總C 相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的C相驅動端，所述各步進電機的D 相繞組同向串接，構成一組總D相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的D 相驅動端。
所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，所述各步進電機包 括A相、B相、C相、D相四相，其中所述各步進電機的A相繞組反向串接， 構成一組總A相繞組串接線路，連接在一步進驅動器的A相驅動端，所述各 步進電機的B相繞組反向串接，構成一組總B相繞組串接線路，連接在該步 進驅動器的B相驅動端，所述各步進電機的C相繞組反向串接，構成一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的C相驅動端，所述各步進電機的D 相繞組反向串接，構成一組總D相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的D 相驅動端。
所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，所述各步進電機包 括A相、B相、C相、D相、E相五相，其中所述各步進電機的A相繞組同 向串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在一步進驅動器的A相驅動端， 所述各步進電機的B相繞組同向串接，構成一組總B相繞組串接線路，連接 在該步進驅動器的B相驅動端，所述各步進電機的C相繞組同向串接，構成 一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的C相驅動端，所述各步進 電機的D相繞組同向串接，構成一組總D相繞組串接線路，連接在該步進驅 動器的D相驅動端，所述各步進電機的E相繞組同向串接，構成一組總E相 繞組串接線路，連接在該步進驅動器的E相驅動端。
所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，所述各步進電機包 括A相、B相、C相、D相、E相五相，其中所述各步進電機的A相繞組反 向串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在一步進驅動器的A相驅動端， 所述各步進電機的B相繞組反向串接，構成一組總B相繞組串接線路，連接 在該步進驅動器的B相驅動端，所述各步進電機的C相繞組反向串接，構成 一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的C相驅動端，所述各步進 電機的D相繞組反向串接，構成一組總D相繞組串接線路，連接在該步進驅 動器的D相驅動端，所述各步進電機的E相繞組反向串接，構成一組總E相 繞組串接線路，連接在該步進驅動器的E相驅動端。
本發明採用上述技術方案將達到如下的技術效果
本發明的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，各步進電機參數 相同、具有兩相或兩相以上繞組，將各步進電機中的同相繞組相互串接，構 成兩個或兩個以上總的同相繞組串接線路，使各步進電機組和構成一臺步進電機的驅動方式，將各總繞組串接線路與一步進驅動器的相應驅動端連接， 這樣使各步進電機在運轉過程中同時得電、同時斷電、同時運轉，再將各步 進電機的起步角度調整一致，可達到使各步進電機完全同步的效果，這樣就 避免了目前的同步傳送皮帶帶動進行同步傳動時，不能達到精確同步的問題， 為需求至少兩臺步進電機同步運轉並要求同步精度高的相關領域提供了一種 驅動控制各步進電機同步運轉的電路；其中，所述的同步運轉控制電路中， 可將各步進電機的同相繞組同向或反向串接，構成總繞組串接線路，將各總 繞組串接線路連接在對應步進驅動器的相應驅動端，同向或反向的串接方式 均可以實現各步進電機的同步控制。本發明提供的一種兩臺及兩臺以上步進 電機同歩運轉控制電路，結構簡單，連接方便，可以在兩相、三相、四相、 五相等多相步進電機上應用。
圖1為兩相電機上的一種同步運轉控制電路； 圖2為兩相電機上的另一種同步運轉控制電路。
具體實施方式
實施例-
一種兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，用於參數相同的至少 兩臺步進電機的同步運轉驅動，所述步進電機可為兩相、三相、四相、五相、 六相甚至八相步進電機，將各步進電機的同相繞組相互串接，構成一組總繞 組串接線路，將各總繞組串接線路與步進驅動器的相應驅動端連接，使上述 歩進電機構成一臺步進電機的驅動方式；其中，各步進電機的同相繞組可同 向串接也可反向串接。
圖1為一種對兩臺參數相同的兩相電機的同步運轉控制電路，該兩相步 進電機包括A相、B相兩相，用於由步進驅動器的A相、B相驅動端對應驅動， 其中，步進電機D1的A相繞組出口端A1，與步進電機D2的A相繞組出口端A2'串聯，即步進電機Dl的A相繞組與步進電機D2的A相繞組反向串接， 構成一組總A相繞組串接線路，將步進電機Dl的A相繞組進口端Al連接在 一步進驅動器的A相驅動端的輸入端上，步進電機D2的A相繞組進口端A2 連接在該步進驅動器的A相驅動端相應輸出端上；同時，將步進電機Dl的B 相繞組出口端B1，與步進電機D2的B相繞組出口端B2'串聯，即步進電機 Dl的B相繞組與步進電機D2的B相繞組反向串接，構成一組總B相繞組串接 線路，將步進電機Dl的B相繞組進口端Bl連接在上述歩進驅動器的B相驅 動端的輸入端上，歩進電機D2的B相繞組進口端B2連接在該步進驅動器的B 相驅動端相應輸出端上，另外，再調整步進電機D1、 D2的起步角相同，啟動 該步進驅動器，對上述總的A相、B相繞組提供驅動脈衝，即可使兩電機的同 相繞組同時得到脈衝信號，兩電機的同相繞組同時驅動對應的轉子並使轉子 同時運轉、轉動相同的角度，從而達到同步的目的，步進電機的具體工作原 理這裡不再贅述。
圖2為兩相電機上的另一種同步運轉控制電路，其是將步進電機Dl的A 相繞組出口端A1'與第二臺步進電機的A相繞組進口端A2串聯，即步進電機 Dl的A相繞組與步進電機D2的A相繞組同向串接，構成一組總A相繞組串接 線路，再將步進電機Dl的A相繞組進口端Al連接在一步進驅動器的A相驅 動端的輸入端上，步進電機D2的A相繞組出口端A2'連接在該步進驅動器的 A相驅動端相應輸出端上，同時，將步進電機D1的B相繞組出口端B1，與步 進電機D2的B相繞組進口端B2串聯，即步進電機D1的B相繞組與步進電機 D2的B相繞組反向串接，構成一組總B相繞組串接線路，再將步進電機D1的 B相繞組進口端Bl連接在上述步進驅動器的B相驅動端的輸入端上，步進電 機D2的B相繞組出口端B2'連接在該步進驅動器的B相驅動端相應輸出端上， 最後調整步進電機D1、 D2的起步角相同，啟動該步進驅動器，對上述總的A 相、B相繞組提供驅動脈衝，即可使兩電機D1、 D2的同相繞組同時得到脈信號，兩電機的同相繞組同時驅動對應的轉子並使轉子同時運轉、轉動相同 的角度，從而達到同步的目的。
至少兩個三相、四相、五相、六相甚至八相的參數相同的步進電機的同 步控制，都可採用上述同向或反向串接的連接方式將各電機的同相繞組構成 總的同相繞組串接線路，由對應的步進驅動器相應驅動端驅動按上述連接而 成的總的同相繞組串接線路，使各電機相應的同相繞組同時得到脈衝信號， 則各電機的同相繞組即可同時驅動對應的轉子，使各電機轉子同時運轉並相 應轉動相同的角度，再調整各電機轉子的起始角度相同，即可達到控制各電 機完全同步運轉的目的。
權利要求
1、一種兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，各步進電機參數相同、具有兩相或兩相以上的繞組，用於與步進驅動器相應驅動端連接，其特徵在於所述各步進電機兩相或兩相以上繞組中的同相繞組相互串接，構成兩個或兩個以上總繞組串接線路，組合後的各總繞組串接線路與一步進驅動器的相應驅動端連接。
2、 如權利要求2所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，其特徵在於所述各歩進電機的同相繞組同向或反向串接，構成同相的總繞組串接 線路，各總繞組串接線路分別連接在一步進驅動器的相應驅動端。
3、 如權利要求2所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，所述 各步進電機包括A相、B相兩相，其特徵在於所述各步進電機的A相繞組同向 串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在一步進驅動器的A相驅動端，所 述各步進電機的B相繞組同向串接，構成一組總B相繞組串接線路，連接在該 步進驅動器的B相驅動端。
4、 如權利要求2所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，所述 各步進電機包括A相、B相兩相，其特徵在於所述各步進電機的A相繞組反向 串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在一步進驅動器的A相驅動端，所 述各步進電機的B相繞組反向串接，構成一組總B相繞組串接線路，連接在該 步進驅動器的B相驅動端。
5、 如權利要求2所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，所述 各步進電機包括A相、B相、C相三相，其特徵在於所述各步進電機的A相繞 組同向串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在一步進驅動器的A相驅動 端，所述各步進電機的B相繞組同向串接，構成一組總B相繞組串接線路，連 接在該步進驅動器的B相驅動端，所述各步進電機的C相繞組同向串接，構成 一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的C相驅動端。
6、 如權利要求2所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，所述各步進電機包括A相、B相、C相三相，其特徵在於所述各步進電機的A相繞 組反向串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在一步進驅動器的A相驅動 端，所述各步進電機的B相繞組反向串接，構成一組總B相繞組串接線路，連 接在該步進驅動器的B相驅動端，所述各步進電機的C相繞組反向串接，構成 一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的C相驅動端。
7、 如權利要求2所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，所述 各步進電機包括A相、B相、C相、D相四相，其特徵在於所述各步進電機的 A相繞組同向串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在一步進驅動器的A相 驅動端，所述各步進電機的B相繞組同向串接，構成一組總B相繞組串接線路， 連接在該步進驅動器的B相驅動端，所述各步進電機的C相繞組同向串接，構 成一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的C相驅動端，所述各步進 電機的D相繞組同向串接，構成一組總D相繞組串接線路，連接在該步進驅動 器的D相驅動端。
8、 如權利要求2所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，所述 各步進電機包括A相、B相、C相、D相四相，其特徵在於所述各步進電機的 A相繞組反向串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在一步進驅動器的A相 驅動端，所述各步進電機的B相繞組反向串接，構成一組總B相繞組串接線路， 連接在該步進驅動器的B相驅動端，所述各步進電機的C相繞組反向串接，構 成一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的C相驅動端，所述各步進 電機的D相繞組反向串接，構成一組總D相繞組串接線路，連接在該步進驅動 器的D相驅動端。
9、 如權利要求2所述的兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，所述 各步進電機包括A相、B相、C相、D相、E相五相，其特徵在於所述各步進 電機的A相繞組同向串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在一步進驅動器的A相驅動端，所述各步進電機的B相繞組同向串接，構成一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B相驅動端，所述各步進電機的C相繞組同 向串接，構成一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的C相驅動端， 所述各步進電機的D相繞組同向串接，構成一組總D相繞組串接線路，連接在 該步進驅動器的D相驅動端，所述各步進電機的E相繞組同向串接，構成一組 總E相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的E相驅動端。
10、如權利要求2所述的兩臺及兩臺以上步進電機同歩運轉控制電路，所 述各步進電機包括A相、B相、C相、D相、E相五相，其特徵在於所述各步 進電機的A相繞組反向串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在一步進驅 動器的A相驅動端，所述各歩進電機的B相繞組反向串接，構成一組總B相繞 組串接線路，連接在該步進驅動器的B相驅動端，所述各步進電機的C相繞組 反向串接，構成一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的C相驅動端， 所述各步進電機的D相繞組反向串接，構成一組總D相繞組串接線路，連接在 該步進驅動器的D相驅動端，所述各步進電機的E相繞組反向串接，構成一組 總E相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的E相驅動端。
全文摘要
一種兩臺及兩臺以上步進電機同步運轉控制電路，各步進電機參數相同、具有兩相或兩相以上的繞組，用於與步進驅動器相應驅動端連接，所述各步進電機兩相或兩相以上繞組中的同相繞組相互串接，構成兩個或兩個以上總繞組串接線路，組合後的各總繞組串接線路與一步進驅動器的相應驅動端連接，將所述的各步進電機構成一臺步進電機的驅動方式；調整各步進電機的起步角相同，啟動所述步進驅動器，對上述各總繞組串接線路提供驅動脈衝，即可使各步進電機的相應同相繞組同時得到脈衝信號，同時驅動對應的轉子並使轉子同時運轉、轉動相同的角度，從而達到同步的目的，本發明結構簡單，能夠精確控制各步進電機完全同步運轉。
文檔編號H02P8/40GK101453186SQ200710193068
公開日2009年6月10日 申請日期2007年12月6日 優先權日2007年12月6日
發明者陳宏偉 申請人:義馬市三立數控科技有限公司