２０１２年第３期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ０机械与电子。 科技信息 电动磨粉机推杆机构电路设计 沈泉涌 柳斌 （浙江工业职业技术学院 浙江绍兴３１２０００） 轧距是指磨粉机两个磨辊表面之间的最小距离 电控电动磨粉机 的一个显著特点就是其轧距可以通过键盘进行调整 调整的精度为土 ０．０２毫米。离合轧时．一个磨辊位置固定．另一个磨辊的轴线以一定的 轨迹运动。 磨辊的移动可以用一个推杆机构实现的。推杆的动作可由步进电 机完成。步进电机是一种作为控制用的特种电机．它的旋转是以固定 的角度一步一步运行的．其特点是没有积累误差 步进电机的运行要 有步进电机驱动器进行驱动．它是把控制系统发出的脉冲信号转化为 步进电机的角位移 所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比 控制系统每发出一个步进脉冲信号．电机所转动的角度被称为步距 图１—３换向信号ＤＩＲ起作用的时刻 角。 在电控电动磨粉机中．推杆机构可采用２相４根线的步进电机． 对应驱动器采用ＳＨ一２Ｈ０９０Ｍ。本驱动器的输入信号共有三路，它们 是：步进脉冲信号ｃＰ、方向电平信号ＤＩＲ、脱机信号ＦＲＥＥ。它们在驱 动器内部分别通过２７０欧的限流电阻接入光祸的负输入端．且电路形 式完全相同．见图１－１ ＯＰＴＯ端为三路信号的公共阳极．三路输入信 号在驱动器内部接成共阳方式．所以ＯＰＴＯ端须接外部系统的ＶＣＣ． 图１—４输入信号驱动电路 如果ＶＣＣ是＋５Ｖ则可直接接人：如果不是＋５Ｖ则须外部另加限流电阻 变压器的两个绕组提供。其中一组交流Ａｃ１（１６￣／０．６ａ）为驱动器 Ｒ．保证给驱动器内部光耦提供８－１５ｍＡ的驱动电流．参见表１．１。 控制用电源：另一组交流Ａｃ２（２４—４Ｏｖ）为驱动器驱动用电源。电流值根 公共嗣 ｒ 据电机相电流确定．一般选择为与电机相电流相同。如果电机转速较 低．可以选择为较低的驱动电压；如果电机转速较高，可以选择为较高 的驱动电压。 磨辊轴线的移动轨迹可近似为一段正弦曲线。但推杆机构的移动 ２ｒ７ＯＱ Ｌ —１ 信号麓入 轨迹为一条直线．并且推杆机构并不直接推动磨辊，它们之间有一个 非线性的传动机构。可见．推杆的位移与磨辊的位移并不是线性关系。 图１—１输入信号接口电路 此外．实际轧距指的是两个磨辊之间的距离，而轧距的检测和计算则 表１．１外接限流电阻 由与推杆平行的电位计得出 因此必须将检测到的轧距值映射到实际 轧距上 综合以上因素．必须对所检测到的轧距进行校准。 信号幢值 外接限漉电阻Ｒ 图１—５中．Ｌｌ为推杆的移动轨迹。Ｌ２为磨辊的移动轨迹。两个轨 ５Ｖ 不加 迹之间存在着一定的偏差．尤其是它们的起点不同。也就是说，检测到 系统轧距为０时．磨辊间的实际轧距却不为零。因此，校准的一个重要 ｌ２Ｖ ６８０Ｑ 目标就是使他们的零点尽可能的重合。可以采用的一种方法是用若干 ２４Ｖ １ ８Ｋ 段折线来拟合Ｌ２ 考虑到软件的复杂性，折线的段数应尽可能的少。 步进脉冲信号ＣＰ用于控制步进电机的位置和速度．也就是说：驱 动器每接受一个ｃＰ脉冲就驱动步进电机旋转一个步距角．ｃＰ脉冲的 频率改变则同时使步进电机的转速改变．控制ｃＰ脉冲的个数。则可以 使步进电机精确定位 这样就可以很方便的达到步进电机调速和定位 的目的 本驱动器的ｃＰ信号为低电平有效，要求ＣＰ信号的驱动电流 为８－１５ｍＡ．对ｃＰ的脉冲宽度也有一定的要求，一般不小于５ｕｓ。如图 １—２所示 ＣＰ＝５Ｖ ＣＰ Ｖ 【参考文献】 『１］余麟，徐桂清，彭光正．用步进电动机和伺服电动机电控磨辊拉丝机【Ｊ］．制造技 图１—２ ＯＰ的脉冲宽度和高低电平方式 方向电平信号ＤＩＲ用于控制步进电机的旋转方向。电机换向必须 ２００６（０４）． 在电机停止后再进行．并且换向信号一定要在前一个方向的最后一个 ｃＰ脉冲结束后以及下一个方向的第一个ｃＰ脉冲前发出方式，见图 作者简介：沈泉涌，浙江工业职业技术学院，讲师，硕士学位，控制理论与控 １－３。 术与机床，２００４（０１） ｆ２１方晓明．新型三辊磨粉机的研究及动力计算【Ｊ】．粮食与饲料工业，２０００（１０）． 『３］范恒彦．磨粉机磨辊驱动方案设计探讨【 陕西理工学院学报：自然科学版， 输入信号驱动电路设计如图１－４所示 如果驱动电流不够或极性 不对．那么就会出现无法驱动控制器的现象。 ＳＨ一２Ｈ０９０Ｍ型驱动器需要外部提供二组交流电源．通常由一个 制工程方向 柳斌。浙江工业职业技术学院，讲师，硕士学位，光电技术方向。 ［责任编辑：王静］ ２２６
