《步进电动机及其驱动控制系统》

第一章 步进电动机概述1

1-1 步进电动机及其发展1

1-2 步进电动机的特点及应用1

1-3 步进电动机的类型5

第二章 步进电动机的工作原理及特性解析11

2-1 三相混合式步进电动机的工作原理及线性解析11

2-2 多相混合式步进电动机的工作原理及线性解析19

2-3 三相反应式步进电动机的工作原理及线性解析21

2-4 永磁步进电动机的工作原理及线性解析28

2-5 直线步进电动机的工作原理及线性解析32

第三章 步进电动机的研究设计计算方法38

3-1 引言38

3-2 基于气隙比磁导法的工程计算法39

3-3 基于气隙比磁导法的工程计算实例40

3-4 齿层比磁导法57

3-5 步进电动机磁系统分析示例89

第四章 步进电动机动态特性的基础理论99

4-1 步进电动机的基本方程99

4-2 PM型和VR型步进电动机的动态方程100

4-3 步进电动机的传递函数104

4-4 过渡响应106

4-5 步进电动机的矩频特性109

4-6 VR型步进电动机及其驱动系统的动态模型112

4-7 VR型步进电动机牵出特性的计算115

4-8 HB型步进电动机起动特性的实例计算117

第五章 步进电动机的驱动134

5-1 步进电动机驱动器134

5-2 步进电动机驱动的特点及功率器件的选择135

5-3 单电压驱动137

5-4 单电压串电阻驱动140

5-5 双电压驱动142

5-6 高低压驱动145

5-7 斩波恒流驱动147

5-8 高压管输入信号的耦合150

5-9 H桥驱动153

5-10 多相桥驱动154

5-11 升频升压驱动156

5-12 集成模块式驱动器157

5-13 细分驱动159

5-14 续流电路的讨论164

5-15 驱动器的保护电路167

第六章 环形分配器170

6-1 概述170

6-2 三相步进电动机环形分配CH250171

6-3 EPROM在环形分配器中的应用172

6-4 四相步进电动机环形分配器173

6-5 五相混合式步进电动机环形分配器177

6-6 三相混合式步进电动机环形分配器179

6-7 通用环形分配器181

6-8 用小规模电路组成环形分配器182

第七章 驱动器电路实例185

7-1 自激式斩波恒流驱动器线路185

7-2 L297及L298组成的集成模块式驱动器192

7-3 升频升压驱动线路198

第八章 步进电动机微机控制202

8-1 MCS-51单片机系统202

8-2 单片机系统与步进电动机驱动器之间的接口方法及方向控制203

8-3 用软件实现环形分配器的功能207

8-4 步进电动机的速度控制209

8-5 步进电动机的点-位控制210

8-6 步进电动机的加减速控制212

第九章 步进电动机的闭环控制217

9-1 概述217

9-2 编码器218

9-3 转换角与超前角219

9-4 旋转方向的检测220

9-5 超前角在步进电动机闭环控制中的作用221

9-6 转换角及脉冲注入对四相步进电动机闭环响应的影响224

9-7 步进电动机使用时间延迟反馈的闭环控制225

9-8 步进电动机闭环控制的实验结果228

9-9 采用编码器反馈的闭环点-位控制器229

第十章 步进电动机的测试233

10-1 步进电动机测试技术的发展状况及意义233

10-2 步进电动机的基本测试项目及方法233

10-3 步进电动机测试装置241

10-4 步进电动机测试线路实例249

第十一章 步进电动机的选择方法254

11-1 步进电动机的机械驱动机构254

11-2 负载的估算255

11-3 系统设计常用计算式257

11-4 步进电动机的选择程序260

11-5 步进电动机选择计算实例261

第十二章 步进电动机的应用实例264

12-1 办公自动化机器中的应用264

12-2 计测机器中的应用266

12-3 自动化机器中的应用267

12-4 机器人中的应用268

附录Ⅰ 气隙比磁导数据库269

附录Ⅱ 齿层比磁导法程序277

附录Ⅲ 国内外步进电动机性能示例308

附录Ⅳ 常用功率器件及芯片311

参考文献316