基于CPLD的步進電機驅動模塊

1步進電機驅動原理

步進電機驅動是靠給步進電機的各相勵磁繞組通電，實現步進電機內部磁場方向的變化來使步進電機轉動的。設我們所用的步進電機是四相的，這四相分別為A，B，C，D，對應于四對磁極。每個磁極的內表面都分布著大小，齒間距相同的多個小齒(不同的步進電機，小齒的個數不同)，假設Ⅳ為轉子中小齒的個數。當這4相按A—B—C—D的順序通電時，步進電機的內部磁場變化一周(360°)，此種通電方式為單相四拍通電方式，此時步進電機的步距角：

θ=90°/N

若N=50，則θ=1.8°

如果選擇的通電順序為A—AB—B—BC—C—CD—D—AD，此種通電方式為雙相八拍通電方式，此時步進電機的步距角為：

θ=45°/N

若N=50，則θ=0.9°

步距角是步進電機一次能轉過的最小角度，電機的步距角越小，說明電機走的越精確，所以本文選擇驅動電機通電的方式為雙相八拍通電方式。

2設計方案

一個完整的，控制精度高的步進電機控制系統框圖如圖1所示。CPLD和步進電機的驅動器相連，驅動器把CPLD輸出的信號放大后送入步進電機，由于數控機床的各個軸是靠電機的轉動來帶動的，所以電機的轉動帶動相應軸的動作。