南华大学课程设计

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1、NANHUAUniversity电子技术课程设计题目步进电机的驱动电路学院名称电气工程学院指导教师肖金凤职称副教授班级电力071班学号学生姓名2010年1月21日-25-1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：一、设计并仿真一步进电机驱动电路。原始资料：型号相数步距角电压电流保持转距设计频率36BF003-233/6270.60.0491600二、主要技术指标与要求：（1）基本要求a、步进电机能够在三拍/单双六拍工作方式间切换；b、能实现步进电机手动和连续运行；c、利用仿真软件对硬件电路仿真。（2）扩展功能a、步进电机步距角可控；b、能

2、实现步进电机正/反转。-25-2．对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕：设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果，并写出设计说明书。要求图纸布局合理，符合工程要求，所有的器件的选择要有计算依据。3．主要参考文献：[1]彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京：高等教育出版社，1997[2]谢自美.电子线路设计、实验、测试.武汉：华中科技大学出版社，2002[3]毕满清.电子技术实验与课程设计[M].北京：机械工业出版社，1995[4]陈明义.电工电子技术课程设计指导[M].长沙：中南大学出版社，2002[5]陈隆昌.控制电机.西安:西安电子科技大学出

3、版社,1992-25-目录引言…………………………………………………………………………………11步进电机的基本概念…………………………………………………………21.1步进电机的分类………………………………………………………………21.2三相步进电机的工作原理……………………………………………………22步进电机驱动系统的组成…………………………………………………32.1时钟信号产生器的组成与工作原理…………………………………………42.2环形分配器的组成与工作原理………………………………………………52.3功率放大器的组成与工作原理………………………………………

4、………112.4手自动切换电路的组成与工作原理…………………………………………123步进电机驱动电路组合电路图与仿真…………………………………143.1步进电机单三拍运行情况……………………………………………………153.2步进电机双三拍运行情况……………………………………………………163.3步进电机六拍运行情况………………………………………………………183.4步进电机手动运行情况………………………………………………………19结论…………………………………………………………………………………20参考文献………………………………………………………………………

5、…21附录…………………………………………………………………………………22-25-引言：　　步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件，步进电机在微机控制的中小型机床和其它自动化装置方面取得了广泛的应用。步进电动机有着特殊性，其与一般交、直流电动机不一样,后者的电源常常是一个标准的交、直电源,只要电压等级和容量与电动机给定参数相等,电机基本上就有确定的性能，而步进电动机的电源在许多情况下是一个直流开关电源。步进电动机的性能很大程度上依赖于驱动电源的性能,所以研究高性能的步进电动机电源尤为重要，近三十年来，随着数字技术，计算机技术和永磁材料的迅

6、速发展，步进电机的发展也进入了一个新时期，步进电机的研究与应用也凸显出更广阔的前景。作为一种纯粹的数字控制电动机，步进电机在某些方面有着明显的优势：步进电动机的动态响应快，易于起停、正反转及变速。由步进电动机与驱动电路组成的开环数控系统，既非常简单、廉价、又很可靠。步进电动机的角位移与输入脉冲数严格成正比，具有了良好的跟随性。设计方向：　　步进电动机驱动电路的研究与设计可采用单片机控制理论，数字电路与模拟电路结合控制，以及VHDL语言设计步进电机控制等。在满足设计要求的前提下，此次设计采用的是数字电路与模拟电路相结合的电路设计思路，在设计过程中，采用Multi

7、sim软件对所设计电路进行有效的检测与仿真。进行此次步进电动机驱动电路课程设计希望达到以下目的：其一在结合自己所学模拟电子技术，数字电子技术，电机学的基础之上，将所学的基础理论和基本知识在课程设计中进行一个有效的总结与提升；其二通过课程设计提高我们解决实际问题的能力与自学的能力。在此次课程设计中，我的总体设计思路是：首先，通过查阅相关资料、咨询老师对步进电动机的组成与工作原理有一个深入的了解，在此基础上，熟悉步进电动机的驱动电路组成以及工作原理；其次，再根据驱动电路的组成分步骤，分区域地用软件对时钟信号产生器，环形分配器，功率放大器等部分进行设计与仿真，并依次

8、记录仿真结果；最后，将设计的电路进行有