程控步进电动机驱动装的研制
宋小茜（上海电机技术研究所）
步进电动机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移的数字执行元件，具有精度高、惯性小、可靠性强的特点，与其它类型的电动机比较，更适宜采用微处理器控制。因此在数字控制领域．如数控机床、机械手、绘图仪、雷达、火炮发射台等对转速变化、方向变化及定位有要求的场合获得广泛应用。
本文根据我所研制成功的生产盘式电机专用设备——盘卷式电机定、转子冲床中所应用的步进补偿装置的研制，对采用z1p -80单板机实现步进电动机的控制作一介绍。
l 盘卷式电机定转子冲床的步进补偿
盘卷式电机定、转子冲床运行过程基本原理如图1所示。图中1为规格化的硅钢带料．2为冲制槽型的冲头，3为盘卷着的定子或转子d为冲制带料的起点，运行方向如图中箭头所示。
冲制过程：当冲头每冲落一下，带料运行走过l距离相应的转轴3转过妒角度，其对应弧长z应满足关系式
由于每冲制一周所形成的并不是一个标准的圆，而是以螺旋方式缠绕的近似圆．因j冲槽在一圆周内的分布不是周等分，而需要对每冲一下进行适度补偿；另外，随着缠绕圈数增加．相应的半径r也增加，每冲制一步所走过的弧长即带料送进的长度亦相应改变。为了使其符合一定的函数规律．需作相应的补偿。这可通过编制软件．命令步进电机按软件指令来修正步长，或改变步进电机的运行方向．从而带动补偿执行机构，完成补偿过程。
2硬件和软件
本系统采用tp - 801型单板机附加硬件，控制五相步进电动机。单板机具有可编程功能．在硬件上可省去环形分配电路．使结构更为简便，系统如图2所示。利用单板机上可编程并行接口pl0，经光电偶合电路，给功率驱动器发出一定规律的环形分配脉冲，控制步进电动机接序步进。
分别定义为起动信号·停止信号、正／反转信号．由行程开关接通发生高电平有效。当单板机接受到pa:,高电平信号向即响应中断．转向执行中断服务子程序即起动程序。
单板机光电偶合功率驱动步进电机
在开始执行起动程序时单板机首先要判断步进电动机的转向，即采样i>a.口，然后将计算好的步距数送l>c寄存器，该步距数决定要补偿量的大小。
步进电动机的脉冲分配采用五相十拍方式．各相绕组导电次序为：a一ab一b--bc一c一cd一d一de一e一ea，其真值表如附表所示。软件按真值表排列成表格．设定变址寄存器ly作为表格指针．周而复始地移动指针，再利用out指令输出当前指针内容，直至步距数减至零·步进电动机即转动了相应的步距．软件流程图如图3所示。
步进电动机的运行速度是通过软件实现的．修改延时子程序的延迟时间常数．就可改变电机的运行速度。正反转状态既可通过软件设定．也可由外部行程无关按通与否来控制。软件中未安排加、减速运行程序，是因为每冲制一槽的补偿量即所要转过的角度不大的缘故．在有必要令快速回车，或其它应用场合，则可在软件中增加加速、减速运行程序，而不要作任何硬件上的改动。
3功放驱动电路的改进
展简单的功放驱动电路如图4所示。
步进电动机为90bf009．其每相静态电流为7.4．电压为8017．线圈电阻为0.2/180.．线圈电感为4mh。
4结语
采用单板机控制步进电动机的装置，不但使控制电路得到简化．而且可根据实际需要更改步进电动机 |
