[实用新型]线切割控制系统步进电机驱动电路

说明书

线切割控制系统步进电机驱动电路。涉及线切割控制系统，尤其涉及线切割控制系统步进电机驱动电路。提供了一种无论电机是在锁定状态还是在运行状态，均使导通相绕组的电流保持额定值的线切割控制系统步进电机驱动电路。包括步进电机脉冲使能电路、步进电机驱动及斩波电路、全电流工作及半流锁定电流控制电路和微控制单元；所述电阻R70的一端与二极管D70的一端电性连接，另一端连接至迟滞比较器U4与电阻R7之间；所述二极管的另一端连接至场效应管Q1与电阻R6之间。本实用新型具有结构紧凑合理，性能稳定，在锁定状态还是在运行状态，均使导通相绕组的电流保持额定值等特点。

技术领域

本实用新型涉及线切割控制系统，尤其涉及线切割控制系统步进电机驱动电路。

背景技术

现有快走丝线切割控制系统多采用步进电机驱动X、Y、U、V轴，X、Y、U、V轴步进电机驱动电源一般采用24V直流电源进行供电，开环控制，系统控制简单，成本低。

实际运行时，若步进电机以高速运行，则电气时间常数的影响显著增大：导通期间，电流不能迅速上升到额定值；截止期间，绕组电流不能立即消失。因而，电机产生的转距明显下降。除此之外，励磁绕组两端在截止时刻还会产生很高的反电势，若不采取措施，则有可能损坏开关元件。针对这些问题，通常对驱动电路有如下要求：

(1)能够改善电流波形的上升沿和下降沿，产生接近矩形的电流波形。考虑电路简单、成本低等因素，小功率步进电机可通过串联限流电阻减少时间常数、拓宽工作频率范围。但为了维持续电机静止时的相电流额定值，电源电压必须增加，因此需要的直流电源容量比较大。电机静止时，电源输出的主要部分消耗在串联的限流电阻上，这时限流电阻上产生的热量必须迅速散发，否则可能出现问题。由此可见，简单的串联限流电阻是改善速度度范围的一种低效的方法。对大功率或较大功率的步进电机而言，常使用高低压或斩波等方式驱动。这些驱动方式虽然较复杂，但驱动特性好，且有较高的效率。

(2)设置供截止期间释放电流能量的回路，降低绕组两端产生的反电势，加快电流衰减。

(3)要求驱动电路的功耗低、效率高。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，提供了一种无论电机是在锁定状态还是在运行状态，均使导通相绕组的电流保持额定值的线切割控制系统步进电机驱动电路。

本实用新型的技术方案是：包括步进电机脉冲使能电路、步进电机驱动及斩波电路、全电流工作及半流锁定电流控制电路和微控制单元；

所述步进电机脉冲使能电路包括电容C1、光耦合器U1、电阻R2、电阻R3、反相器U2和电阻R4；

所述光耦合器U1的一连接端通过电阻R1与步进电机A相驱动脉冲信号端电性连接；

所述光耦合器U1的二连接端与步进电机A相驱动使能信号端电信连接；

所述电容C1的一端连接至所述步进电机A相驱动脉冲信号端与光耦合器U1之间，另一端连接至所述步进电机A相驱动使能信号端与光耦合器U1之间；

所述光耦合器U1的三连接端接地；

所述光耦合器U1的四连接端通过电阻R3与反相器U2的一连接端电性连接；

所述反相器U2的二连接端与所述步进电机驱动及斩波电路电性连接；

所述电阻R2的一端连接至电阻R3与光耦合器U1之间，另一端与电源连接；

所述电阻R4的一端连接至所述反相器U2与步进电机驱动及斩波电路之间，另一端与电源连接；

所述步进电机驱动及斩波电路包括门U3、电阻R5、场效应管Q1、续流二极管D0、迟滞比较器U4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R16和电容C2；