一种一体化混合式步进电机闭环驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种一体化混合式步进电机闭环驱动装置，包括混合式步进电机集成驱动电路板、散热后盖、混合式步进电机和冷却板，所述散热后盖通过螺丝固定在所述混合式步进电机尾部，所述混合式步进电机集成驱动电路板和冷却板固定在散热后盖上，所述散热后盖内部设置有风叶，本实用新型专利技术科学合理，使用安全方便，将混合式步进电机的编码器，驱动器整合一体化，去除了复杂的电缆线，解决了混合式步进电机闭环控制接线复杂，体积大的缺点，当需要对步进电机内部的元件进行冷却时，叶片和冷却板一起使用可以更好的起到散热作用，防止元件被烧坏造成的浪费及影响步进电机寿命的情况发生。发生。发生。

【技术实现步骤摘要】
一种一体化混合式步进电机闭环驱动装置


[0001]本技术涉及自动化控制
，具体是一种一体化混合式步进电机闭环驱动装置。

技术介绍

[0002]步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的执行元件，作为一种控制用的电机，步进电机无法直接使用直流或交流电源工作，必须使用专用的步进电机驱动器，步进电机驱动器是把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移，即控制系统每发一个脉冲信号，通过驱动器就使步进电机旋转一个步距角，步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比，所以控制步进脉冲信号的频率，就可以对电机精确调速；控制步进脉冲的个数，就可以对电机精确定位，由于步进电机的控制方便，步进电机在自动化控制领域得到广泛的应用；步进电机从结构上大致可以分为反应式步进电机，永磁式步进电机和混合式步进电机。其中混合式步进电机结合了反应式和永磁式的设计优点，其输出力矩大，步距角小，动态性好，因此混合式步进电机在实际的应中占绝大数的份额；目前在实际应用中用于驱动混合式步进电机的驱动器，多数是运用开环驱动，即在整个控制过程中没有反馈环节，控制系统无法得知步进电机的执行情况，影响控制效果。例如，在一个自动化加工设备中，如果出现过载现象使步进电机产生失步，控制系统无法得知，从而影响加工精度和效率。因此目前也发展出了一些带有位置信息反馈的步进电机，通常的做法式是在步进电机尾部加上编码器，通过编码器来反馈步进电机的位置信息。但这种方法也使步进电机和驱动器之间的连接线，使得整个系统体积加大，接线复杂，也不利步进电机的一体化发展，并且步进电机的散热性能直接影响到使用寿命，如果散热性能不好，高温会烧坏内部的元件，从而影响步进电机的使用寿命；
[0003]针对上述现有技术中的问题，本技术提供一种一体化混合式步进电机闭环驱动装置来解决现有步进电机位置反馈方式存在的体积大，接线复杂，不利于步进电机一体化发展及步进电机散热性能不好造成的使用寿命短的问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种一体化混合式步进电机闭环驱动装置，以解决现有技术中提出的的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种一体化混合式步进电机闭环驱动装置，其特征在于：包括混合式步进电机集成驱动电路板，散热后盖和混合式步进电机，所述混合式步进电机集成驱动电路板包括电源模块、步进电机驱动模块、磁编码器模块、运算控制模块、脉冲信号接收模块和总线信号接收模块，所述散热后盖内部设置有冷却板，所述冷却板上固定冷却通道，所述冷却通道呈“十”字形，所述冷却通道的“十”字底端安装有降温箱，所述降温箱内部上方固定有湿膜，所述湿膜安装于固定架上，所述湿膜下方安装有风机，所述湿膜一侧设置有水分配器，所述水分配器连接有水管，所述水管另一端连接
有水泵，所述水管安装于注水通道内，所述水管和所述水泵放置于置物箱中，所述冷却板后方设置散热叶片；
[0006]所述电源模块连接外部输入电源，所述外部输入电源经过所述电源模块降压输出不同的电压输入到磁编码器模块、运算控制模块、脉冲信号接收模块和总线信号接收模块，所述磁编码器模块连接待驱动所述混合式步进电机和所述运算控制模块，将待驱动所述混合式步进电机位置信息反馈到运算控制模块，所述脉冲信号接收模块连接运算控制模块，所述脉冲信号接收模块接收外部控制脉冲信号并输入到所述运算控制模块，所述总线信号接收模块连接运算控制模块，所述总线信号接收模块接收外部控制总线信号并输入到运算模块，所述运算控制模块连接步进电机驱动模块，所述步进电机驱动模块连接待驱动的混合式步进电机，运算控制模块根据反馈或输入的步进电机位置信息，脉冲控制信号和总线控制信号进行运算得出最终的操作，将操作信息输送给步进电机驱动模块执行；
[0007]所述散热后盖内部设置有冷却板，所述冷却板可以对所述混合式步进电机集成驱动电路板起到很好的冷却作用，所述冷却板上固定冷却通道，所述冷却通道为金属材质，可以起到导热作用，从而可以将电路板运行过程中产生的热量进行吸收，吸收之后可以进行冷却，从而达到除热的目的，所述冷却通道呈“十”字形，“十”字形所述冷却通道可以更好的对电路板上各个元件进行排热，所述冷却通道的“十”字底端安装有降温箱，所述降温箱内部上方固定有湿膜，所述湿膜安装于固定架上，所述湿膜下方安装有风机，所述湿膜一侧设置有水分配器，所述水分配器连接有水管，所述水管另一端连接有水泵，所述水管安装于注水通道内，所述水管和所述水泵放置于置物箱中，当所述需要使用冷却板进行冷却时，需要先将水泵从置物箱中拿出，置入水中，水泵会将水吸入到水管中，然后送达水分配器，水分配器会将水输入到湿膜上，这时风机吹出风会经过湿膜，从而经过湿膜后吹出的风比较潮湿，带有的水分子较多，经过湿膜后的风会吹入到所述冷却通道内，所述冷却通道为金属材质，起到导热作用，而风机经过湿膜后所吹出的空气中大量的水分子可以起到很好的降温作用，从而可以将电路板运行过程中产生的热量进行吸收，所述冷却板后方设置散热叶片，所述散热叶片和散热通道一起使用可以更好的起到散热作用；所述混合式步进电机集成驱动电路板取消了各个模块之间的连接电缆，尤其是将编码器电路集成在驱动电路中，取消了编码器和驱动器的电缆连接。
[0008]优选的，所述散热后盖为金属材料，所述散热后盖均匀间隔排布着叶片，所述混合式步进电机集成驱动电路板通过螺丝固定在散热后盖上，再通过螺丝固定在混合式步进电机尾部正上方；
[0009]所述散热后盖内部设置有所述混合式步进电机集成驱动电路板、冷却板和叶片，所述冷却板和所述叶片可以一起使用，从而起到更好的散热作用。
[0010]优选的，所述电源模块具体电路连接为，电容C1的第一端电性连接输入电源正极VM和芯片U1的第一脚，电容C1第二端电性连接输入电源负极GND、二极管D1第一端、电阻R2第一端、电容C2第一端和电容C3第一端，二极管D1的第二端电性连接芯片U1的第二脚、电感L1第一端，芯片U1的第三脚连接电阻 R1的第一端和电阻R2第二端，电感L1第二端电性连接电阻R1 第二端、电容C2第二端、电容C3第二端和输出电源3.3V正极，芯片U1第零脚、第五脚、第六脚、第七脚和第八脚电性连接输入电源负极GND；
[0011]所述电源模块由开关降压电路实现，采用SX3601专用的开关降压器，将外部的输
入电压降到3.3V提供给其他模块，其中外部的输入电源需求为12VDC-40VDC直流电源。
[0012]优选的，所述步进电机驱动模块内部集成全桥电路，逻辑控制电路，保护电路，电流限制电路，所述步进电机驱动模块电路连接为，芯片U1的第5脚连接输入电源正极VM，第1脚连接输入电源负极GND，U1的第7脚连接电阻R2，R2另一端连接电源GND，其中R2为0.07欧姆，功率为1W。U1的第4脚连接电阻R1和电容C1，R1的另一端连接电源GND，R1的另一端连接运算控制模块的信号DAC0，U1的第2,3脚连接运算控制模块的STEP IN2，STEP IN1信号，U1的第6,8脚连接混合式步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体化混合式步进电机闭环驱动装置，其特征在于：包括混合式步进电机集成驱动电路板(01)，散热后盖(02)和混合式步进电机(03)，所述混合式步进电机集成驱动电路板(01)包括电源模块(01-1)、步进电机驱动模块(01-2)、磁编码器模块(01-3)、运算控制模块(01-4)、脉冲信号接收模块(01-5)和总线信号接收模块(01-6)，所述散热后盖(02)内部设置有冷却板(04)，所述冷却板(04)上固定冷却通道(04-1)，所述冷却通道(04-1)呈“十”字形，所述冷却通道(04-1)的“十”字底端安装有降温箱(04-2)，所述降温箱(04-2)内部上方固定有湿膜(04-3)，所述湿膜(04-3)安装于固定架(04-4)上，所述湿膜(04-3)下方安装有风机(04-5)，所述湿膜(04-3)一侧设置有水分配器(04-6)，所述水分配器(04-6)连接有水管(04-8)，所述水管(04-8)另一端连接有水泵(04-7)，所述水管(04-8)安装于注水通道(04-9)内，所述水管(04-8)和所述水泵(04-7)放置于置物箱(04-10)中，所述冷却板(04)后方设置散热叶片；所述电源模块(01-1)连接外部输入电源(11)，所述外部输入电源(11)经过所述电源模块(01-1)降压输出不同的电压输入到磁编码器模块(01-3)、运算控制模块(01-4)、脉冲信号接收模块(01-5)和总线信号接收模块(01-6)，所述磁编码器模块(01-3)连接待驱动所述混合式步进电机(03)和所述运算控制模块(01-4)，将待驱动所述混合式步进电机(03)位置信息反馈到运算控制模块(01-4)，所述脉冲信号接收模块(01-5)连接运算控制模块(01-4)，所述脉冲信号接收模块(01-5)接收外部控制脉冲信号并输入到所述运算控制模块(01-4)，所述总线信号接收模块(01-6)连接运算控制模块(01-4)，所述总线信号接收模块(01-6)接收外部控制总线信号并输入到运算控制模块(01-4)，所述运算控制模块(01-4)连接步进电机驱动模块(01-2)，所述步进电机驱动模块(01-2)连接待驱动的混合式步进电机(03)，运算控制模块(01-4)根据反馈或输入的步进电机位置信息，脉冲控制信号和总线控制信号进行运算得出最终的操作，将操作信息输送给步进电机驱动模块(01-2)执行。2.根据权利要求1所述的一种一体化混合式步进电机闭环驱动装置，其特征在于：所述散热后盖(02)为金属材料，所述散热后盖(02)均匀间隔排布着叶片，所述混合式步进电机集成驱动电路板(01)通过螺丝固定在散热后盖(02)上，再通过螺丝固定在混合式步进电机(03)尾部正上方。3.根据权利要求1所述的一种一体化混合式步进电机闭环驱动装置，其特征在于：所述电源模块(01-1)具体电路连接为，电容C1的第一端电性连接输入电源正极VM和芯片U1的第一脚，电容C1第二端电性连接输入电源负极GND、二极管D1第一端、电阻R2第一端、电容C2第一端和电容C3第一端，二极管D1的第二端电性连接芯片U1的第二脚、电感L1第一端、芯片U1的第三脚连接电阻R1的第一端和电阻R2第二端，电感L1第二端电性连接电阻R1第二端、电容C2第二端、电容C3第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞幸，姜晓锋，陆志明，孔祥振，
申请(专利权)人：江苏领新电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：