一種提高步進(jìn)電機(jī)啟動時電流上升特性的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種提高步進(jìn)電機(jī)啟動時電流上升特性的裝置，其包括脈沖與高電平觸發(fā)裝置、短時間脈沖提供裝置、步進(jìn)電機(jī)、低電壓源、高電壓源、第一晶體管、第二晶體管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、可變電阻、電容器、和5V電壓源。根據(jù)本實(shí)用新型的裝置采用電壓切換方法來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，能夠快速啟動步進(jìn)電機(jī)，可以改善步進(jìn)電機(jī)的響應(yīng)特性曲線，改善步進(jìn)電機(jī)啟動時的電流上升特性，使驅(qū)動電流更加接近矩形。
【專利說明】一種提高步進(jìn)電機(jī)啟動時電流上升特性的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種提高步進(jìn)電機(jī)啟動時電流上升特性的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著步進(jìn)電機(jī)在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用越來越廣泛，人們對于步進(jìn)電機(jī)運(yùn)作、工作效率和壽命要求越來越高，這就要求我們要更好的改善步進(jìn)電機(jī)的響應(yīng)特性，因?yàn)橥ㄟ^改善電機(jī)的響應(yīng)可以達(dá)到這些效果。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路雖然也越來越多，但是對步進(jìn)電機(jī)啟動時的電流上升特性的提高并不明顯。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供了一種提高步進(jìn)電機(jī)啟動時電流上升特性的裝置，其包括脈沖與高電平觸發(fā)裝置、短時間脈沖提供裝置、步進(jìn)電機(jī)、低電壓源、高電壓源、第一晶體管、第二晶體管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、可變電阻、電容器、和5V電壓源；
[0004]其特征在于，所述高電壓源的負(fù)極接地，其正極連接第一晶體管的發(fā)射極和第二電阻的一端，該第二電阻的另一端連接第三電阻的一端和第一晶體管的基極，該第一晶體管的集電極連接步進(jìn)電機(jī)的第一輸入端，該第三電阻的另一端連接第二晶體管的集電極，該第二晶體管的發(fā)射極接地，該第二晶體管的基極連接第四電阻的一端和第五電阻的一端，該第五電阻的另一端接地，該第四電阻的另一端連接至短時間脈沖提供裝置的輸出端，所述可變電阻的一端和滑動觸頭一起連接5V電壓源，其另一端連接第一電阻的一端，該第一電阻的另一端分別連接電容器的一端和短時間脈沖提供裝置的第一輸入端，該電容器的另一端接地，所述脈沖與高電平觸發(fā)裝置的第一輸出端連接所述短時間脈沖提供裝置的第二輸入端，所述脈沖與高電平觸發(fā)裝置的第二輸出端連接步進(jìn)電機(jī)的第二輸入端，低電壓源的正極連接步進(jìn)電機(jī)的第三輸入端，其負(fù)極接地。
[0005]優(yōu)選的，低電壓源為8V，高電壓源為24V，第一電阻的阻值為150歐姆，第二電阻的阻值為470歐姆，第三電阻的阻值為1000歐姆，第四電阻的阻值為1000歐姆，第五電阻的阻值為4700歐姆，電容器C的電容值為10 u F，可變電阻器RT的阻值范圍為0-100歐姆。
[0006]本實(shí)用新型采用電壓切換方法來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，能夠快速啟動步進(jìn)電機(jī)，可以改善步進(jìn)電機(jī)的響應(yīng)特性曲線，改善步進(jìn)電機(jī)啟動時的電流上升特性，使驅(qū)動電流更加接近矩形。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型的提高步進(jìn)電機(jī)啟動時電流上升特性的裝置的電路示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的提高步進(jìn)電機(jī)啟動時電流上升特性的裝置的電路示意圖，如圖所示，本實(shí)用新型的一種提高步進(jìn)電機(jī)啟動時電流上升特性的裝置，其包括脈沖與高電平觸發(fā)裝置1，短時間脈沖提供裝置2，步進(jìn)電機(jī)3，低電壓源Ea，高電壓源Hv，第一晶體管VT1，第二晶體管VT2，第一電阻R1、第二電阻R2，第三電阻R3，第四電阻R4，第五電阻R5，可變電阻RT，電容器C，和5V電壓源。
[0009]其中，所述高電壓源Hv的負(fù)極接地，其正極連接第一晶體管VTl的發(fā)射極和第二電阻R2的一端，該第二電阻R2的另一端連接第三電阻R3的一端和第一晶體管VTl的基極，該第一晶體管VTl的集電極連接步進(jìn)電機(jī)3的第一輸入端，該第三電阻R3的另一端連接第二晶體管VT2的集電極，該第二晶體管VT2的發(fā)射極接地，該第二晶體管VT2的基極連接第四電阻R4的一端和第五電阻R5的一端，該第五電阻R5的另一端接地，該第四電阻R4的另一端連接至短時間脈沖提供裝置2的輸出端，第一電阻R1、電容器C和可變電阻RT組成了定時電路，在該定時電路中，所述可變電阻RT的一端和滑動觸頭一起連接5V電壓源，其另一端連接第一電阻Rl的一端，該第一電阻Rl的另一端分別連接電容器C的一端和短時間脈沖提供裝置2的第一輸入端，該電容器C的另一端接地。進(jìn)一步，所述脈沖與高電平觸發(fā)裝置I的第一輸出端連接所述短時間脈沖提供裝置2的第二輸入端，所述脈沖與高電平觸發(fā)裝置I的第二輸出端連接步進(jìn)電機(jī)3的第二輸入端，低電壓源Ea的正極連接步進(jìn)電機(jī)3的第三輸入端以給步進(jìn)電機(jī)供電，負(fù)極接地。
[0010]在本實(shí)用新型提供的裝置中，脈沖與高電平觸發(fā)裝置I和短時間脈沖提供裝置2都可以采用本領(lǐng)域公知的裝置，這里不再對其的內(nèi)部結(jié)構(gòu)做具體的描述。低電壓源Ea提供的電壓為步進(jìn)電機(jī)的額定電壓值，高電壓源Hv提供的電壓為高于所述額定電壓值的電壓。在這里低電壓源Ea為8V，高電壓源Hv為24V。
[0011]在本實(shí)用新型的提高步進(jìn)電機(jī)啟動時電流上升特性的裝置中，第一晶體管VTl是PNP晶體管，第二晶體管VT2是NPN晶體管。
[0012]下面的內(nèi)容將具體描述一下本實(shí)用新型提供的提高步進(jìn)電機(jī)啟動時電流上升特性的裝置的工作過程。
[0013]開始工作時，正脈沖信號和負(fù)脈沖信號分別輸入給脈沖與高電平觸發(fā)裝置1，該脈沖與高電平觸發(fā)裝置I輸出脈沖信號給所述短時間脈沖提供裝置2，該短時間脈沖提供裝置2輸出一個短時脈沖,該短時脈沖為0.25秒，由所述定時電路控制短時脈沖的輸出時間。當(dāng)短時間脈沖提供裝置2輸出短時脈沖并經(jīng)由第四電阻R4到第二晶體管VT2的基極時，該第二晶體管VT2導(dǎo)通，繼而第一晶體管VTl也導(dǎo)通。此時，第一晶體管VTl和第二晶體管VT2都處于導(dǎo)通狀態(tài)，高電壓源Hv的輸出電壓就加在步進(jìn)電機(jī)上，同時低電壓源Ea的輸出電壓也加在步進(jìn)電機(jī)上。這樣，步進(jìn)電機(jī)啟動時的電流上升就很快，見圖2。通過設(shè)置定時電路來控制短時間脈沖提供裝置2的輸出時間，使得當(dāng)該電流上升到驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)的額定電流值時，第一晶體管VTl和第二晶體管VT2剛好截止，即短時間脈沖提供裝置2輸出的短時脈沖信號使得第二晶體管VT2的發(fā)射結(jié)電壓小于開啟電壓，集電極電壓反向偏置，從而使得該第二晶體管VT2截止，繼而導(dǎo)致第一晶體管VTl截止。在第一晶體管VTl和第二晶體管VT2都截止時，只有低電壓源Ea的輸出電壓加在步進(jìn)電機(jī)上，以便讓步進(jìn)電機(jī)持續(xù)工作。
[0014]本實(shí)用新型所提供的提高步進(jìn)電機(jī)啟動時電流上升特性的裝置，其通過控制第一晶體管VTl和第二晶體管VT2的導(dǎo)通和截止，來控制電壓的輸出方式。即，當(dāng)?shù)谝痪w管VTl和第二晶體管VT2導(dǎo)通時，由高電壓源Hv和低電壓源Ea同時給步進(jìn)電機(jī)供電，以便使得步進(jìn)電機(jī)能夠快速啟動；當(dāng)?shù)谝痪w管VTl和第二晶體管VT2截止時，由低電壓源Ea給步進(jìn)電機(jī)供電，以便讓步進(jìn)電機(jī)持續(xù)工作，重復(fù)上述工作就可以獲得平穩(wěn)的運(yùn)行特性。
[0015]本實(shí)用新型所采用的各自元器件的參數(shù)值可以根據(jù)具體的應(yīng)用來確定，這里舉例說明一組在實(shí)踐中使用的元器件的參數(shù)值，第一電阻Rl的阻值為150歐姆，第二電阻R2的阻值為470歐姆，第三電阻R3的阻值為1000歐姆，第四電阻R4的阻值為1000歐姆，第五電阻R5的阻值為4700歐姆，電容器C的電容值為10 u F，可變電阻器RT的阻值范圍為0-100歐姆。
[0016]本實(shí)用新型在步進(jìn)電機(jī)啟動時同時使用高電壓源和低電壓源，可以使得步進(jìn)電機(jī)啟動時的電流快速上升，等到該電流上升到步進(jìn)電機(jī)的額定電流值時，通過切換電壓供電，由低電壓源Ea給步進(jìn)電機(jī)供電，以便讓步進(jìn)電機(jī)持續(xù)工作。本實(shí)用新型采用電壓切換方法可以改善步進(jìn)電機(jī)的響應(yīng)特性曲線，改善步進(jìn)電機(jī)啟動時的電流上升特性。
【權(quán)利要求】
1.一種提高步進(jìn)電機(jī)啟動時電流上升特性的裝置，其包括脈沖與高電平觸發(fā)裝置、短時間脈沖提供裝置、步進(jìn)電機(jī)、低電壓源、高電壓源、第一晶體管、第二晶體管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、可變電阻、電容器、和5V電壓源； 其特征在于，所述高電壓源的負(fù)極接地，其正極連接第一晶體管的發(fā)射極和第二電阻的一端，該第二電阻的另一端連接第三電阻的一端和第一晶體管的基極，該第一晶體管的集電極連接步進(jìn)電機(jī)的第一輸入端，該第三電阻的另一端連接第二晶體管的集電極，該第二晶體管的發(fā)射極接地，該第二晶體管的基極連接第四電阻的一端和第五電阻的一端，該第五電阻的另一端接地，該第四電阻的另一端連接至短時間脈沖提供裝置的輸出端，所述可變電阻的一端和滑動觸頭一起連接5V電壓源，其另一端連接第一電阻的一端，該第一電阻的另一端分別連接電容器的一端和短時間脈沖提供裝置的第一輸入端，該電容器的另一端接地，所述脈沖與高電平觸發(fā)裝置的第一輸出端連接所述短時間脈沖提供裝置的第二輸入端，所述脈沖與高電平觸發(fā)裝置的第二輸出端連接步進(jìn)電機(jī)的第二輸入端，低電壓源的正極連接步進(jìn)電機(jī)的第三輸入端，其負(fù)極接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的提高步進(jìn)電機(jī)啟動時電流上升特性的裝置，其特征在于第一晶體管是PNP晶體管，第二晶體管是NPN晶體管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的提高步進(jìn)電機(jī)啟動時電流上升特性的裝置，其特征在于低電壓源為8V，高電壓源為24V，第一電阻的阻值為150歐姆，第二電阻的阻值為470歐姆，第三電阻的阻值為1000歐姆，第四電阻的阻值為1000歐姆，第五電阻的阻值為4700歐姆，電容器C的電容值為10 u F，可變電阻器RT的阻值范圍為0-100歐姆。
【文檔編號】H02P8/10GK203522592SQ201320657013
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】李澤智, 王啟銀, 臧天權(quán), 趙睿, 張堯, 蘇彥軍, 張小龍, 張博然 申請人:國家電網(wǎng)公司, 山西省電力公司大同供電分公司