步进电机驱动器直流电源设计的原理图

2011-04-08 16:04:42来源: 互联网

整流变压器的设计

    三相整流变压器的设计包括:一、二次绕组的联结方式,二次侧电压的计算,一、二次侧电流的计算,容量的计算与确定,结构形式的选择等环节。其中一、二次绕组的联结方式及二次侧电压的确定是我们重点分析的内容。本文以某一步进电机驱动器的3个直流电源设计为例进行详细介绍,原理图如图1。

    图1 步进电机驱动直流电源设计的原理图

    1、二次侧电压的确定

    二次电压不仅与负载电压(即要设计的直流稳压电源电压)和整流电路有关,而且与稳压器件有关。对于要求高的选桥式整流电路,用电容滤波稳压和稳压器稳压,对于要求低的则可以不稳压或用电容稳压。如在图1中,+7V低压驱动,主要是用来锁相,其电流小、电压低,电压波动对驱动电源的工作状态影响不大,不用稳压;+110V用以高压驱动,断续式供电且频率很高,大的电流和电流变化率会产生很高过电压,因此要用电解电容稳压,电阻限流;+12V用于计算机和集成电路的电源,电流小、电压低,但要求电压稳定、纹波系数小,因此用电容和三端稳压器两级稳压。对于不同的稳压手段,二次电压有着不同的确定方法,理论上这3个电压的计算式相同,即U2=Ud/2.34 或UL=Ud/1.35,计算的3个二次电压分别为:5.2V、81.5V和8.9V,但这样计算的结果在实际中不和适,因此,有些量必须用工程估算式来确定,如三相不可逆整流系统一般用公式UL=(0.9~1.0)·Ud估算,如果直流侧用电解电容滤波时、输出平均值会升高,一般用公式UL=Ud/2½估算;如果直流侧用电容和三端稳压器稳压,为了扩大稳压范围,Ud一般应升高3~6V,再用公式UL=(0.9~1.0)·Ud估算。这样确定的3个二次电压分别为:UL7=0.9×7=6.3V,UL110=110/2½=78V,UL12=16×0.9=14.4V。

    2、一、二次例电流计算及容量确定

    二次电流要根据负载电流的大小和整流电路来定,在图1中采用三相桥式整流电路,用式I2=(2/3)½Id求出3个二次电流有效值分别为:3.26A、6.5A、1.63A,就得到3个二次电压和电流。根据变压器一、二次功率近似相等原则,可求得一次电流I1=1.45A,变压器的容量为S=953VA,按1.5kVA选变压器型号。

    3、一、二次例绕组联结方式的确定

    三相交压器绕组可以根据需要接成星形或Δ形。三相整流电路一般用于大功率(即负载功率在4kW以上)整流,变压器通常接成Y/Δ、 Δ/Y 2种。Δ/Y接法可使电源线电流有2个阶梯,更接近正弦波,谐波影响小,可控整流电路用得比较多;Y/Δ接法可以提供单相交流电源,减小二次绕组电流,一般用于大功率二极管整流电路;对于小功率三相变压器有时也接成Y/Y型,虽然这种接法会给电网引入谐波.但毕竟其功率小,影响也较小。总之,选的时候既要考虑对电网的影响,又要尽量减小绕组电流,降低绕组绝缘等级。在图1中,7V和12V电流比较小,电压低,选星形接法;110V电流大,电压不是太高,选Δ形接法,可大大降低绕组中电流,减小绕组线径,延长使用寿命;一次绕组的线电压虽然高(380V),但变压器容量只有2kW,一次电流为1.45A,所以选星形接法,可降低绕组的电压和绕组的绝缘等。

关键字:步进电机  电机驱动  驱动器  直流电源

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0408/article_6681.html
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