應(yīng)用于eps直線(xiàn)步進(jìn)電機(jī)控制

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1、應(yīng)用于EPS的直線(xiàn)步進(jìn)電機(jī)控制陳天殷(美國(guó)亞派克機(jī)電(杭州)有限公司，浙江杭州310013)摘要：簡(jiǎn)要介紹EPS的性能特點(diǎn)．闡述直線(xiàn)步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路和驅(qū)動(dòng)方式。關(guān)鍵詞：EPS；直線(xiàn)步進(jìn)電機(jī)；驅(qū)動(dòng)中圖分類(lèi)號(hào)：U463．46文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003—8639(2013)02—0026—03LinearSteppingMotorControlAppliedinEPSCHENTian—yin(ApeksMotors(Hangzhou)Co．，Ltd．，Hangzhou310013，China)Abstract：Theauthorintroducesbriefl

2、ytheperformancefeatureofEPS，elaboratesthelinearsteppingmotoranditsdrivingcircuitanddrivingmode．Keywords：EPS；linearsteppingmotor；driving電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)集成了電子控制系運(yùn)動(dòng)。汽車(chē)EPS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)力選擇了直線(xiàn)步進(jìn)電統(tǒng)，可方便地通過(guò)軟件的修改調(diào)整其助力特性，無(wú)機(jī)，結(jié)構(gòu)上省卻了離合器、減速機(jī)構(gòu)，改變了運(yùn)動(dòng)需變更機(jī)械參數(shù)，極大地簡(jiǎn)化了整車(chē)調(diào)試。而對(duì)于方式(旋轉(zhuǎn)一直線(xiàn))。用作動(dòng)力的可控制電機(jī)．業(yè)內(nèi)人士皆對(duì)直線(xiàn)步進(jìn)電三菱某款排量1．

3、6L轎車(chē)采用的是一般的EPS，有機(jī)的前景最為看好。采用直線(xiàn)步進(jìn)電機(jī)(LSM)控減速機(jī)構(gòu)，EPS的電機(jī)參數(shù)是：額定功率180W，電制的汽車(chē)電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)，是當(dāng)前國(guó)際上在轉(zhuǎn)機(jī)供電電壓DC10～16V，電機(jī)電流0～3OA連續(xù)可向系統(tǒng)上的新技術(shù)之一，其研發(fā)應(yīng)用對(duì)汽車(chē)轉(zhuǎn)向執(zhí)調(diào)．額定扭矩6．5Nm行機(jī)構(gòu)的靈活輕便、操縱穩(wěn)定可靠性和確保行車(chē)安步進(jìn)電機(jī)可以準(zhǔn)確定位在已知的定轉(zhuǎn)子磁極對(duì)全起著重要的作用。準(zhǔn)的起始位置，因而能實(shí)現(xiàn)精確的位置控制而無(wú)需電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)是直接依靠電機(jī)提位置反饋，這是它無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)。工作時(shí)通過(guò)計(jì)供輔助轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。傳動(dòng)效率可達(dá)90％以上

4、，算步數(shù)，能運(yùn)動(dòng)至任何預(yù)設(shè)的合適位置，即使電機(jī)又有操縱舒適性、穩(wěn)定性和安全性等優(yōu)越性能，成斷電也能具備定量的保持轉(zhuǎn)矩。為動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)的主流，適用于各種汽車(chē)。目前多用于轎車(chē)和輕型貨車(chē)。環(huán)保型的純電動(dòng)汽車(chē)不以?xún)?nèi)2步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路燃發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，EPS更是最佳選擇。步進(jìn)電機(jī)的繞組結(jié)構(gòu)有單極性和雙極性的區(qū)別：?jiǎn)螛O性(unipolar)和雙極性(bipolar)是步進(jìn)1直線(xiàn)步進(jìn)電機(jī)概述電機(jī)最常采用的兩種驅(qū)動(dòng)架構(gòu)。雙極性步進(jìn)電機(jī)是從電機(jī)學(xué)的原理來(lái)闡述，把傳統(tǒng)圓柱狀旋轉(zhuǎn)運(yùn)指步進(jìn)電機(jī)繞組中電流流通的方向不是單向的．可動(dòng)的電機(jī)沿半徑方向切開(kāi)展成平面狀的電機(jī)便是直以通過(guò)H橋電路來(lái)改

5、變繞組中電流的方向，使繞組線(xiàn)電機(jī)。構(gòu)成電機(jī)的定子、氣隙和轉(zhuǎn)子，變成靜中交替輪流呈雙向流動(dòng)的電流。與單極性步進(jìn)電機(jī)子、氣隙和動(dòng)子；原來(lái)氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)成了直線(xiàn)行進(jìn)相比，雙極性步進(jìn)電機(jī)的繞組中每次都有電流流的行波磁場(chǎng)，驅(qū)使動(dòng)子作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)子(或稱(chēng)過(guò)，在整個(gè)工作過(guò)程中．電機(jī)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是均勻“動(dòng)件”)一般呈長(zhǎng)方的六面體或圓管狀，常常是動(dòng)的、連續(xù)的，從而系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定，輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)更大子就是伸展開(kāi)的那個(gè)轉(zhuǎn)子；靜子(或稱(chēng)“靜件”)更穩(wěn)定。則會(huì)根據(jù)行程的需要，由n個(gè)定子順著行進(jìn)方向連單極性驅(qū)動(dòng)電路使用4個(gè)晶體管來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電續(xù)地一字鋪展開(kāi)。各種傳統(tǒng)電機(jī)的形式，如交流、機(jī)的兩組相位，驅(qū)

6、動(dòng)電路如圖1a所示，包含兩組帶直流，伺服、步進(jìn)等都能在直線(xiàn)電機(jī)中實(shí)現(xiàn)，無(wú)非有中間抽頭的繞組，整個(gè)電機(jī)共有6條線(xiàn)與外界連是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。由軟件實(shí)現(xiàn)以一定方式接，精確的說(shuō)法應(yīng)是雙相位六線(xiàn)式步進(jìn)電機(jī)，它同和順序?qū)ο鄳?yīng)繞組通電．達(dá)到預(yù)定步距的直線(xiàn)步進(jìn)時(shí)使用單極性或雙極性驅(qū)動(dòng)電路。修改稿收稿日期：2012—01—05作者簡(jiǎn)介：陳天殷，男，教授級(jí)高級(jí)工程師，美國(guó)亞派克機(jī)電(杭州)有限公司總_T=程師，曾在刊物上發(fā)表多篇專(zhuān)業(yè)文章。·畬B《汽車(chē)電器》2013年第2期調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)，輸出PWM信號(hào)到驅(qū)動(dòng)回路以驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生合適的助力。圖2中M為直線(xiàn)步進(jìn)電機(jī)。由于轉(zhuǎn)向輪主銷(xiāo)后傾

7、角和主銷(xiāo)內(nèi)傾角的存在，故轉(zhuǎn)向輪具有自動(dòng)回正的性能。隨著車(chē)速提高，回正轉(zhuǎn)矩增大，而輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù)卻減小，兩者綜合作用使回正性能提高，根據(jù)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)向，可判斷轉(zhuǎn)向盤(pán)是否處于回正狀態(tài)?；卣刂频膬?nèi)容有：低速行駛轉(zhuǎn)向回正過(guò)程中．EPS系(a)單極性直線(xiàn)步進(jìn)電機(jī)(b)雙極性直線(xiàn)步進(jìn)電機(jī)統(tǒng)H橋?qū)嵭袛嗦房刂?見(jiàn)圖2b)，保持機(jī)械系統(tǒng)原有圖l單極性和雙極性步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖的回正特性；高速行駛轉(zhuǎn)向回正時(shí)，為防止回正超調(diào)，采用阻尼控制，其控制電路見(jiàn)圖2c。阻尼控制雙極性步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路如圖lb所示，它使的原理是當(dāng)電機(jī)繞組進(jìn)行短接時(shí)．電機(jī)將會(huì)產(chǎn)生與用8顆晶體管來(lái)驅(qū)動(dòng)兩

8、組相位。雙