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三相混合式步进电机恒频斩波恒总流驱动的动态仿真研究

作　者: 胡静
导　师: 刘永红
学　校: 武汉理工大学
专　业: 电机与电器
关键词: 三相混合式步进电机数学模型恒频斩波恒总流驱动单步响应 Simulink仿真
分类号: TM383.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

目前三相混合式步进电机兼具有二相和五相混合式步进电机的特点,是应用最为广泛的一种步进电机。同时,步进电机和它的驱动器是一个不可分割的整体,步进电机没有合适的驱动器与其配合无法发挥出它的全部性能。步进电机系统的性能与驱动器的控制策略和控制电路关系密切,因此对于这两个方面的研究也是目前步进电机驱动技术发展的关键问题。本文中三相混合式步进电机的驱动方案选取为恒频斩波恒总流驱动,并且在MATLAB/Simulink中建立了三相混合式步进电机恒频斩波恒总流驱动系统的单步响应仿真模型,进行一定的仿真并分析电机的单步响应特性。本文的主要研究内容如下：首先,研究了三相混合式步进电机的基本结构与特性,着重分析了三相混合式步进电机的工作原理,运行特性,包括静态运行特性和步进运行特性以及矩频特性。建立了三相混合式步进电机的动态数学模型。其次,分析比较了步进电机的几种普遍使用的驱动技术和驱动方案的选择,详细介绍了单电压驱动,高低压驱动,调频调压驱动,细分驱动等驱动方案,通过对比前面几种驱动方案和恒频斩波恒总流驱动的优劣,确定了三相混合式步进电机采用恒频斩波恒总流驱动方案。然后,对三相混合式步进电机的恒频斩波恒总流驱动电路进行描述,并详细介绍总电流控制原理,电路功放桥的总线电流特点,为后面的三相混合式步进电机单步响应特性仿真作准备。最后,介绍了步进电机的单步响应特性,建立了三相混合式步进电机的单步响应特性仿真模型,包括绕组电流求解子系统,转矩求解子系统,转子运动方程式子系统,旋转电压子系统,电流控制及端电压确定子系统。对整个三相混合式步进电机单步响应特性模块进行了仿真,并分析了仿真结果。

三相混合式步进电机恒频斩波恒总流驱动的动态仿真研究

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