6ES7312-5AC02-0AB0一般的細分方法只改變某一相的電流，另一相電流保持不變。如圖5所示，在O°～45°，Ia保持不變，Ib由O逐級變大；在45°～90°，Ib保持不變，Ia由額定值逐級變?yōu)?。該方法的優(yōu)點是控制較為簡單，在硬件上容易實現(xiàn)；但由圖6所示的電流矢量合成圖可知，所合成的矢量幅值是不斷變化的，輸出力矩也跟著不斷變化，從而引起滯后角的不斷變化。當細分數(shù)很大、微步距角非常小時，滯后角變化的差值已大于所要求細分的微步距角，使得細分實際上失去了意義。

這就是目前常用的細分方法的缺陷，那么有沒有一種方法讓矢量角度變化時同時保持幅值不變呢?由上面分析可知，只改變單一相電流是不可能的，那么同時改變兩相電流呢?即Ia、Ib以某一數(shù)學關(guān)系同時變化，6ES7312-5AC02-0AB0保證變化過程中合成矢量幅值始終不變?；诖?，本文建立一種“額定電流可調(diào)的等角度恒力矩細分”驅(qū)動方法，以消除力距不斷變化引起滯后角的問題。如圖7所示，隨著A、B兩相相電流Ia、Ib的合成矢量角度不斷變化，其幅值始終為圓的半徑。

　　下面介紹合成矢量幅值保持不變的數(shù)學模型：當Ia=Im·cosx，Ib=Im·sinx時(式中Im為電流額定值，Ia、Ib為實際的相電流，x由細分數(shù)決定)，其合成矢量始終為圓的半徑，即恒力距。

　　等角度是指合成的力臂每次旋轉(zhuǎn)的角度一樣。額定電流可調(diào)是指可滿足各種系列電機的要求。例如，86系列電機的額定電流為6～8 A，而57系列電機一般不超過6 A，驅(qū)動器有各種檔位電流可供選擇。細分為對額定電流的細分。

　　為實現(xiàn)“額定電流可調(diào)的等角度恒力距”，理論上只要各相相電流能夠滿足以上的數(shù)學模型即可。這就要求電流控制精度非常高，不然Ia、Ib所合成的矢量角將出現(xiàn)偏差，即各步步距角不等，細分也失去了意義。下面給出了基于該驅(qū)動方法的驅(qū)動器的設計方案。

　　3 二相步進電機驅(qū)動器的總體設計方案

　　3．1 6ES7312-5AC02-0AB0系統(tǒng)設計框圖

　　如圖8所示，控制板信號經(jīng)過光耦隔離與單片機中斷口相連。

6ES7312-5AC02-0AB0單片機根據(jù)收到的脈沖信號進行脈沖信號分配，確定各相通電順序，并與CPLD里面的D觸發(fā)器相連；同時根據(jù)用戶設定的電流值和細分數(shù)通過SPI口與D／A轉(zhuǎn)換器AD5623通信，得到設定的電流值(實際上是電流對應的電壓值)。

　　6ES7312-5AC02-0AB0輸出的值為期望的電流對應的電壓值，它必須與從功率模塊檢測得到的電流對應的電壓值進行比較，并把比較結(jié)果與CPLD里面的D觸發(fā)器CLR引腳相連。

　　CPLD與電流、細分設定的撥碼開關(guān)相連，把得到的值通過SPI口傳給單片機；以D觸發(fā)器為核心的控制邏輯，根據(jù)單片機的各相通電順序和比較器MAX907的比較結(jié)果確定各功率管的開關(guān)。

　　 功率6ES7312-5AC02-0AB0驅(qū)動模塊直接與電機相連，驅(qū)動電機。采用8個MOS管IRF740構(gòu)成2個H橋雙極型驅(qū)動電路。IRF740zui高可承受400 V電壓和10 A電流，開關(guān)轉(zhuǎn)換時間不會超過51 ns，管子導通電壓Vgs的取值范圍為4～20 V。

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