專(zhuān)利名稱(chēng)：步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)以及方法，特別是有關(guān)于一種利用與步進(jìn)馬達(dá)的特性曲線相近的一安全加速曲線作為加速曲線的步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)以及方法。
背景技術(shù)：
步進(jìn)馬達(dá)是由微電腦控制器所控制，當(dāng)控制信號(hào)自控制器輸出后，隨即借由驅(qū)動(dòng)器將信號(hào)放大，達(dá)到控制馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)的目的?？刂破魇墙栌擅}沖信號(hào)的頻率來(lái)控制步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，例如每秒兩百脈沖可以造成步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈。因此控制器每秒輸入的脈沖數(shù)越高，代表步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速越快。但因?yàn)椴竭M(jìn)馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系為指數(shù)式反比，也就是當(dāng)轉(zhuǎn)速越大時(shí)轉(zhuǎn)矩越小，相反的轉(zhuǎn)速越小則轉(zhuǎn)矩越大，故步進(jìn)馬達(dá)的加速必須格外小心，以避免發(fā)生失速或失步的問(wèn)題。
請(qǐng)參閱圖1，圖1是步進(jìn)馬達(dá)特性曲線的曲線圖。圖中橫坐標(biāo)是步進(jìn)馬達(dá)每秒所接受的脈沖數(shù)目(pulses per second)，縱坐標(biāo)則為步進(jìn)馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩。與一般馬達(dá)特性曲線最大的不同點(diǎn)是步進(jìn)馬達(dá)有兩條特性曲線，圖1中所示的兩條特性曲線將分別敘述如下A、引入轉(zhuǎn)矩(pull-in torque)曲線引入轉(zhuǎn)矩是指步進(jìn)馬達(dá)能夠與輸入信號(hào)同步起動(dòng)、停止時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩，因此在引入轉(zhuǎn)矩以下的區(qū)域中馬達(dá)可以隨著輸入信號(hào)做同步起動(dòng)、停止、以及正反轉(zhuǎn)，而此區(qū)域就稱(chēng)作自起動(dòng)區(qū)(start-stop region)。
B、脫出轉(zhuǎn)矩(pull-out torque)曲線脫出轉(zhuǎn)矩是指步進(jìn)馬達(dá)能夠與輸入信號(hào)同步運(yùn)轉(zhuǎn)，但無(wú)法瞬間起動(dòng)、停止時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩，因此超過(guò)脫出轉(zhuǎn)矩則馬達(dá)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)介于脫出轉(zhuǎn)矩以下與引入轉(zhuǎn)矩以上的區(qū)域則馬達(dá)無(wú)法瞬間起動(dòng)、停止，此區(qū)域稱(chēng)作滑動(dòng)區(qū)域(slew region)，若欲在滑動(dòng)區(qū)域中起動(dòng)、停止則必須先將馬達(dá)回復(fù)到自起動(dòng)區(qū)，否則會(huì)有失步現(xiàn)象的發(fā)生。
所謂失速是指當(dāng)馬達(dá)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度無(wú)法跟上定子激磁速度時(shí)，造成馬達(dá)轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動(dòng)。各種馬達(dá)都有發(fā)生失速的可能，在一般的馬達(dá)應(yīng)用上，發(fā)生失速時(shí)往往會(huì)造成繞組線圈燒毀的后果，不過(guò)步進(jìn)馬達(dá)發(fā)生失速時(shí)只會(huì)造成馬達(dá)靜止，線圈雖然仍在激磁中，但由于步進(jìn)馬達(dá)是借由脈沖信號(hào)控制，因此不會(huì)燒毀線圈。
失步的成因則是由于馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)中瞬間提高轉(zhuǎn)速時(shí)，因輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比，故轉(zhuǎn)矩下降無(wú)法負(fù)荷步進(jìn)馬達(dá)的負(fù)載，而造成步進(jìn)馬達(dá)的滑脫。
習(xí)知的步進(jìn)馬達(dá)多應(yīng)用在低速的領(lǐng)域，因此習(xí)知的步進(jìn)馬達(dá)加速方法多采線性加速。請(qǐng)參閱圖2，圖2是習(xí)知步進(jìn)馬達(dá)所用的加速曲線曲線圖。圖中橫坐標(biāo)是步進(jìn)馬達(dá)每秒所接收的脈沖數(shù)目(pulses per second)，縱坐標(biāo)則為步進(jìn)馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩。習(xí)知步進(jìn)馬達(dá)運(yùn)用線性加速，如果在低速的區(qū)間，因?yàn)榧铀偾€仍位在自激活區(qū)中，故加速過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。到了高速的區(qū)域時(shí)，線性加速進(jìn)入了滑動(dòng)區(qū)域，習(xí)知技術(shù)是假設(shè)步進(jìn)馬達(dá)的脫出轉(zhuǎn)矩曲線是為直線，但從圖1或圖2中可知，脫出轉(zhuǎn)矩曲線應(yīng)為曲線而非直線。如此一來(lái)，如果仍利用直線加速，則容易超出脫出轉(zhuǎn)矩曲線外，使得馬達(dá)產(chǎn)生失速的現(xiàn)象(如圖2中的C線)?；蚴且?yàn)槭褂昧瞬竭M(jìn)馬達(dá)不存在的輸出轉(zhuǎn)矩，使得步進(jìn)馬達(dá)無(wú)法帶動(dòng)所負(fù)載之物，而產(chǎn)生失步。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一目的，是提供一種步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)及方法，采用一安全加速曲線，以防止馬達(dá)加速過(guò)程中發(fā)生超出脫出轉(zhuǎn)矩的情形。
本發(fā)明的另一目的，是提供一種步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)及方法，在高轉(zhuǎn)速時(shí)仍具有足夠的轉(zhuǎn)矩，以防止馬達(dá)發(fā)生失步。
本發(fā)明是一種步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)，用以將一步進(jìn)馬達(dá)自一目前轉(zhuǎn)速加速至一預(yù)定轉(zhuǎn)速，該步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)包含一控制器、一脈沖產(chǎn)生器以及一驅(qū)動(dòng)器。
控制器內(nèi)儲(chǔ)存有一安全加速曲線，用以根據(jù)該目前轉(zhuǎn)速以及該預(yù)定轉(zhuǎn)速于該安全加速曲線中相對(duì)應(yīng)的位置，產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的一預(yù)定加速曲線。其中安全加速曲線是位于該步進(jìn)馬達(dá)的一特性曲線內(nèi)，且該安全加速曲線的曲線幅度符合該特性曲線的曲線幅度。脈沖產(chǎn)生器則用以接受該預(yù)定加速曲線，并據(jù)以轉(zhuǎn)化為一脈沖信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器用以接收該脈沖信號(hào)，并據(jù)而驅(qū)動(dòng)該步進(jìn)馬達(dá)。
本發(fā)明所提供的步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)，其安全加速曲線是該步進(jìn)馬達(dá)的該特性曲線減去一安全間距(safety margin)所得。
本發(fā)明所提供的步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)，其特性曲線是該步進(jìn)馬達(dá)的一脫出轉(zhuǎn)矩曲線(pull-out torque)。
本發(fā)明所提供的步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)，其安全加速曲線是由該步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩相對(duì)該步進(jìn)馬達(dá)的每秒脈沖數(shù)的二次方程式。
本發(fā)明所提供的步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)，其預(yù)定加速曲線是以該安全加速曲線作為該步進(jìn)馬達(dá)的加速曲線，并以該目前轉(zhuǎn)速作為加速的起點(diǎn)，該預(yù)定轉(zhuǎn)速作為加速的終點(diǎn)。
本發(fā)明所提供的步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)，其預(yù)定加速曲線是一加速直線，并是以該目前轉(zhuǎn)速于該安全加速曲線上相對(duì)應(yīng)的位置作為加速的起點(diǎn)，以該預(yù)定轉(zhuǎn)速于該安全加速曲線上相對(duì)應(yīng)的位置作為加速的終點(diǎn)。
本發(fā)明還提供了一種步進(jìn)馬達(dá)加速方法，用以將一步進(jìn)馬達(dá)自一目前轉(zhuǎn)速加速至一預(yù)定轉(zhuǎn)速，該步進(jìn)馬達(dá)具有將該步進(jìn)馬達(dá)的輸出力矩與輸入脈沖信號(hào)兩者間的關(guān)系進(jìn)行定義的特性曲線，其中該特性曲線包括引入轉(zhuǎn)矩曲線和脫出轉(zhuǎn)矩曲線，該步進(jìn)馬達(dá)加速方法包括使用一控制器來(lái)定義一在該特性曲線之下的安全加速曲線，該安全加速曲線是借由該脫出轉(zhuǎn)矩曲線減去一安全間距所得；在該安全加速曲線上定義一目前轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)；在該安全加速曲線上定義一預(yù)定轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)；根據(jù)該目前轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)、該預(yù)定轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)和該安全加速曲線，產(chǎn)生一預(yù)定(real)加速曲線；以及根據(jù)該預(yù)定加速曲線將該步進(jìn)馬達(dá)加速至該預(yù)定轉(zhuǎn)速。
根據(jù)本發(fā)明所提供的步進(jìn)馬達(dá)加速方法，還包括以下步驟將該預(yù)定加速曲線轉(zhuǎn)化為一脈沖信號(hào)；以及根據(jù)該預(yù)定加速曲線將該步進(jìn)馬達(dá)加速至該預(yù)定轉(zhuǎn)速。
根據(jù)本發(fā)明所提供的步進(jìn)馬達(dá)加速方法，該預(yù)定加速曲線等同于該安全加速曲線。
根據(jù)本發(fā)明所提供的步進(jìn)馬達(dá)加速方法，該預(yù)定加速曲線是位于所述目前轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)和預(yù)定轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的線。
根據(jù)本發(fā)明所提供的步進(jìn)馬達(dá)加速方法，該安全加速曲線包括一水平直線和一二次曲線，該水平直線從目前轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)延伸到在該安全加速曲線上的一中間點(diǎn)，該二次曲線從該中間點(diǎn)為起點(diǎn)至該安全加速曲線上的預(yù)定轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。
借此，本發(fā)明的加速曲線是與步進(jìn)馬達(dá)的特性曲線相近似，但卻與步進(jìn)馬達(dá)的特性曲線保持一段安全間距，使得步進(jìn)馬達(dá)得以在安全的區(qū)域中加速，不會(huì)有習(xí)知技術(shù)失速或失步的問(wèn)題產(chǎn)生。


圖1是習(xí)知步進(jìn)馬達(dá)特性曲線的曲線圖；圖2是習(xí)知步進(jìn)馬達(dá)所用的加速曲線曲線圖；圖3是本發(fā)明的步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)以及步進(jìn)馬達(dá)的示意圖；圖4是圖3中步進(jìn)馬達(dá)的特性曲線及安全加速曲線的曲線圖；圖5是本發(fā)明第二具體實(shí)施例的預(yù)定加速曲線的曲線圖；圖6是本發(fā)明第三具體實(shí)施例的預(yù)定加速曲線的曲線圖；圖7是本發(fā)明步進(jìn)馬達(dá)加速方法的流程圖。
符號(hào)說(shuō)明10步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)102控制器104脈沖產(chǎn)生器106驅(qū)動(dòng)器20步進(jìn)馬達(dá)202特性曲線2021脫出轉(zhuǎn)矩曲線2023引入轉(zhuǎn)矩曲線204安全加速曲線206、208預(yù)定加速曲線具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖3，圖3是本發(fā)明的步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)10以及步進(jìn)馬達(dá)20的示意圖。本發(fā)明是一種步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)10，用以將一步進(jìn)馬達(dá)20自一目前轉(zhuǎn)速加速至一預(yù)定轉(zhuǎn)速，步進(jìn)馬達(dá)加速系統(tǒng)10包含一控制器102、一脈沖產(chǎn)生器104以及一驅(qū)動(dòng)器106。
誠(chéng)如先前技術(shù)中所描述，步進(jìn)馬達(dá)20具有如圖1般的特性曲線。但步進(jìn)馬達(dá)的特性曲線無(wú)法事先得知，必須借由多次的試驗(yàn)才能獲得，亦即測(cè)試步進(jìn)馬達(dá)20在多個(gè)不同的每秒輸入脈沖數(shù)(PPS)情況下所產(chǎn)生的輸出轉(zhuǎn)矩值。換句話說(shuō)，步進(jìn)馬達(dá)的特性曲線，實(shí)際上是由許多的點(diǎn)所構(gòu)成。例如進(jìn)行一百次的測(cè)試，并將這些測(cè)試點(diǎn)連接起來(lái)，而所呈現(xiàn)出曲線的樣子，這條曲線便是步進(jìn)馬達(dá)20的特性曲線。如先前技術(shù)中所描述，特性曲線主要有兩條，一條稱(chēng)為脫出轉(zhuǎn)距曲線，另一條則稱(chēng)為引入轉(zhuǎn)距曲線。
請(qǐng)參閱圖4，圖4是圖3中步進(jìn)馬達(dá)20的特性曲線202及安全加速曲線204的曲線圖。圖中橫坐標(biāo)是步進(jìn)馬達(dá)每秒所接收的脈沖數(shù)目(pulsesper second)，縱坐標(biāo)則為步進(jìn)馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩。如前所述，步進(jìn)馬達(dá)20的特性曲線有兩條，其一為脫出轉(zhuǎn)距曲線2021，其二為引入轉(zhuǎn)距曲線2023。由于在脫出轉(zhuǎn)距曲線內(nèi)操作步進(jìn)馬達(dá)，才能避免馬達(dá)的失步或失速，因此在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，當(dāng)獲得步進(jìn)馬達(dá)20的特性曲線202后，便可將此特性曲線2似中的脫出轉(zhuǎn)矩曲線2021減去一安全間距(safetymargin)，而獲得步進(jìn)馬達(dá)20的一安全加速曲線204。
在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，要對(duì)步進(jìn)馬達(dá)進(jìn)行特性曲線調(diào)整時(shí)，第一步乃由脫出轉(zhuǎn)矩曲線中先取多個(gè)脫出轉(zhuǎn)矩曲線點(diǎn)，經(jīng)過(guò)一安全間距的調(diào)整之后產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的多個(gè)安全曲線點(diǎn)。接著，再以二次方程式對(duì)該等安全曲線點(diǎn)進(jìn)行曲線擬合(curve fitting)的計(jì)算，而獲得可以代表該等安全曲線點(diǎn)的二次方程式，該二次方程式可被視為是一安全曲線。
在此所稱(chēng)的曲線擬和是一種將一組離散的數(shù)據(jù)以一個(gè)近似的曲線方程式來(lái)代表。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，可假設(shè)安全加速曲線204為二次方程式來(lái)獲得安全加速曲線204。首先，可假設(shè)安全加速曲線為T(mén)(f)＝a×f2+b×f+r。
其中f為每秒輸入脈沖數(shù)目，T(f)是輸出轉(zhuǎn)矩T對(duì)每秒輸入脈沖數(shù)目f的函數(shù)，即本發(fā)明所稱(chēng)的安全加速曲線，a為二次項(xiàng)的系數(shù)，b為一次項(xiàng)的系數(shù)，r為常數(shù)項(xiàng)。因此，將安全加速曲線中多個(gè)點(diǎn)(至少三點(diǎn))帶入上述的假設(shè)二次方程式，即可解得代表安全加速曲線的二次方程式。上述為簡(jiǎn)單的曲線擬和的過(guò)程，在實(shí)際的應(yīng)用上，曲線擬和屬于已被普遍使用的技術(shù)，坊間已具有多種軟件可以進(jìn)行曲線擬和的功能。
由于安全加速曲線204是由步進(jìn)馬達(dá)20的轉(zhuǎn)矩相對(duì)步進(jìn)馬達(dá)20的每秒脈沖數(shù)的二次方程式，因此可將的儲(chǔ)存在控制器102內(nèi)?？刂破?02是依據(jù)代表安全加速曲線的二次方程式，以控制步進(jìn)馬達(dá)20利用不同速率轉(zhuǎn)動(dòng)。在不同轉(zhuǎn)速間變換時(shí)，控制器102會(huì)先根據(jù)目前轉(zhuǎn)速以及預(yù)定轉(zhuǎn)速于該安全加速曲線中相對(duì)應(yīng)的位置，產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的一預(yù)定加速曲線，作為加速的依據(jù)。
在本發(fā)明的第一具體實(shí)施例中，預(yù)定加速曲線是以安全加速曲線204直接作為步進(jìn)馬達(dá)20的預(yù)定加速曲線，并以目前轉(zhuǎn)速作為加速的起點(diǎn)，預(yù)定轉(zhuǎn)速作為此次加速的終點(diǎn)。
請(qǐng)參閱圖5，圖5是本發(fā)明第二具體實(shí)施例的預(yù)定加速曲線的曲線圖。在本發(fā)明第二具體實(shí)施例中，預(yù)定加速曲線206是一直線，并是以該目前轉(zhuǎn)速于安全加速曲線204上相對(duì)應(yīng)的位置作為加速的起點(diǎn)，以該預(yù)定轉(zhuǎn)速于安全加速曲線204上相對(duì)應(yīng)的位置作為加速的終點(diǎn)，而預(yù)定加速曲線206則為此兩點(diǎn)所定義出的直線206。
請(qǐng)參閱圖6，圖6是本發(fā)明第二具體實(shí)施例的預(yù)定加速曲線的曲線圖。在本發(fā)明的第三具體實(shí)施例中，預(yù)定加速曲線208是一截頭式曲線208，其主要應(yīng)用于當(dāng)目前轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩是位于步進(jìn)馬達(dá)20特性曲線的引入轉(zhuǎn)矩曲線2023內(nèi)(即自起動(dòng)區(qū))時(shí)。預(yù)定加速曲線206的起點(diǎn)是以目前轉(zhuǎn)速所在的點(diǎn)為起點(diǎn)，并橫向連結(jié)至該引入轉(zhuǎn)矩曲線2023，其后則依照該安全加速曲線連結(jié)至該預(yù)定轉(zhuǎn)速之點(diǎn)。在此特別強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，以上所述的各種實(shí)施例，是以在安全加速曲線進(jìn)行加速為前提，由于實(shí)施例眾多，于此并不在一一陳述。因此，經(jīng)由本發(fā)明的詳述，熟習(xí)此技藝者當(dāng)可據(jù)此簡(jiǎn)單推導(dǎo)出多種預(yù)定加速曲線，然僅要符合本發(fā)明的前提，皆應(yīng)歸屬于本發(fā)明的范疇。
當(dāng)控制器102確定預(yù)定加速曲線后，則根據(jù)目前步進(jìn)馬達(dá)20的狀況，產(chǎn)生依據(jù)預(yù)定加速曲線的控制信號(hào)，脈沖產(chǎn)生器104則用以接受代表預(yù)定加速曲線的控制信號(hào)，并據(jù)以轉(zhuǎn)化為一脈沖信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器106則接收該脈沖信號(hào)，并據(jù)而驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)20，使步進(jìn)馬達(dá)20由目前轉(zhuǎn)速加速至預(yù)定的轉(zhuǎn)速。
因此，在本發(fā)明的實(shí)行下，步進(jìn)馬達(dá)20可做最有效率的加速，而且由于是在脫出轉(zhuǎn)矩的內(nèi)進(jìn)行加速，將不會(huì)有習(xí)知技術(shù)可能產(chǎn)生的失步或失速的問(wèn)題。
請(qǐng)參閱圖7，圖7是本發(fā)明步進(jìn)馬達(dá)加速方法的流程圖。為了更加清楚地描述本發(fā)明的操作流程，接下來(lái)將配合流程圖逐一解說(shuō)本發(fā)明安全且有效率加速步進(jìn)馬達(dá)的步驟。本發(fā)明的操作流程包含步驟30進(jìn)行多次試驗(yàn)以獲得步進(jìn)馬達(dá)20的特性曲線202。
步驟32根據(jù)特性曲線202中的脫出轉(zhuǎn)矩曲線2021，減去一安全間距而獲得一安全加速曲線204。
步驟34將安全加速曲線中多個(gè)點(diǎn)帶入一二次方程式T(f)＝a×f2+b×f+r中，解出a、b、r，而獲得代表安全加速曲線204的二次方程式。
步驟36將二次方程式儲(chǔ)存至控制器102中。
步驟38控制器依據(jù)該二次方程式、步進(jìn)馬達(dá)20的目前轉(zhuǎn)速及預(yù)定轉(zhuǎn)速，推導(dǎo)出一預(yù)定加速曲線。
步驟40控制器102根據(jù)預(yù)定加速曲線，產(chǎn)生控制信號(hào)至脈沖產(chǎn)生器104。
步驟42脈沖產(chǎn)生器104根據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)。
步驟44驅(qū)動(dòng)器根據(jù)脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)20，使步進(jìn)馬達(dá)20加速至預(yù)定轉(zhuǎn)速。
綜合以上所述，本發(fā)明是考量到習(xí)知技術(shù)以直線加速可能產(chǎn)生的問(wèn)題，加以提出一套完整的解決方案。由于本發(fā)明考量到步進(jìn)馬達(dá)的特性，因此加速的范圍皆限制在步進(jìn)馬達(dá)的脫出轉(zhuǎn)矩曲線內(nèi)，因此，不會(huì)發(fā)生習(xí)知技術(shù)加速卻超出脫出轉(zhuǎn)矩的問(wèn)題。再者，由于步進(jìn)馬達(dá)的加速過(guò)程是符合步進(jìn)馬達(dá)的特性，因此加速效率也比習(xí)知技術(shù)好。
權(quán)利要求
1.一種步進(jìn)馬達(dá)加速方法，用以將一步進(jìn)馬達(dá)自一目前轉(zhuǎn)速加速至一預(yù)定轉(zhuǎn)速，該步進(jìn)馬達(dá)具有將該步進(jìn)馬達(dá)的輸出力矩與輸入脈沖信號(hào)兩者間的關(guān)系進(jìn)行定義的特性曲線，其中該特性曲線包括引入轉(zhuǎn)矩曲線和脫出轉(zhuǎn)矩曲線，該步進(jìn)馬達(dá)加速方法包括使用一控制器來(lái)定義一在該特性曲線之下的安全加速曲線，該安全加速曲線是借由該脫出轉(zhuǎn)矩曲線減去一安全間距所得；在該安全加速曲線上定義一目前轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)；在該安全加速曲線上定義一預(yù)定轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)；根據(jù)該目前轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)、該預(yù)定轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)和該安全加速曲線，產(chǎn)生一預(yù)定(real)加速曲線；以及根據(jù)該預(yù)定加速曲線將該步進(jìn)馬達(dá)加速至該預(yù)定轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)馬達(dá)加速方法，還包括以下步驟將該預(yù)定加速曲線轉(zhuǎn)化為一脈沖信號(hào)；以及根據(jù)該預(yù)定加速曲線將該步進(jìn)馬達(dá)加速至該預(yù)定轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)馬達(dá)加速方法，其特征在于該預(yù)定加速曲線等同于該安全加速曲線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)馬達(dá)加速方法，其特征在于該預(yù)定加速曲線是位于所述目前轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)和預(yù)定轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)馬達(dá)加速方法，其特征在于該安全加速曲線包括一水平直線和一二次曲線，該水平直線從目前轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)延伸到在該安全加速曲線上的一中間點(diǎn)，該二次曲線從該中間點(diǎn)為起點(diǎn)至該安全加速曲線上的預(yù)定轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。
全文摘要
一種步進(jìn)馬達(dá)加速方法，用以將一步進(jìn)馬達(dá)自一目前轉(zhuǎn)速加速至一預(yù)定轉(zhuǎn)速，該步進(jìn)馬達(dá)具有定義該步進(jìn)馬達(dá)的輸出力矩與輸入脈沖信號(hào)兩者間的關(guān)系的特性曲線，其中該特性曲線包括引入轉(zhuǎn)矩曲線和脫出轉(zhuǎn)矩曲線，該步進(jìn)馬達(dá)加速方法包括使用一控制器來(lái)定義一在該特性曲線之下的安全加速曲線，該安全加速曲線是借由該步進(jìn)馬達(dá)的該脫出轉(zhuǎn)矩曲線偏移一安全間距所得；在安全加速曲線上定義一目前轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)；在安全加速曲線上定義一預(yù)定轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)；根據(jù)該目前轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)、該預(yù)定轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)和該安全加速曲線，產(chǎn)生一預(yù)定加速曲線；以及根據(jù)該預(yù)定加速曲線將該步進(jìn)馬達(dá)加速至該預(yù)定轉(zhuǎn)速。
文檔編號(hào)H02P8/14GK101034866SQ20071009051
公開(kāi)日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月20日
發(fā)明者郭秉宏 申請(qǐng)人:宇東電漿科技股份有限公司