定转子圆度智能测量装置驱动研究梁会军蒋冰华王仁明三峡大学电气.PDF

电子发烧友 电子技术论坛 定转子圆度智能测量装置驱动研究 梁会军 蒋冰华 王仁明 （三峡大学电气信息学院 湖北宜昌 443002 ） 摘要：本文讲述了水电站机组定转子圆度测量装置的基本原理和构成，重点阐述圆度测量装 置步进电机驱动部分的电路设计及如何使用 TILF2407A DSP 芯片来设计驱动程序。 关键词： 圆度测量；步进电机；驱动电路；LF2407A ；L297/L298N The driver research of scheduled rotor roundness Intelligent measuring device 中图分类号：TM383.6 文献标识码：A Liang Huijun Jiang Binghua Wang Renming (College of Electrical Engineering Information Technology of China Three Gorges University YiChang 443002 China) Abstract: This paper described hydropower station crew set rotor roundness measurement devices and the basic principles of composition, focus on roundness measurement devices part of the stepping motor drive circuit design and how to use TILF2407A DSP chip to design driver. Keywords: Roundness measuring,stepper motor,drive circuit,LF2407A, L297/L298N 1．水电站机组定转子圆度智能测量装置的基本原理 在目前国内外关于水电站机组定转子圆度测量装置中，存在一个很大的问题，就是测量 精度和测量速度难以达到施工单位想象中的进度，通常对于水轮机定转子圆度测量会花去很 长时间，严重影响了施工进度。基于上述原因，结合以前的相关研究成果，本文提出了以下 一种水轮机定转子圆度测量装置，其结构图如图 1 所示。 步进电机1 转子 步进电机2 圆度测量仪 步进电机3 图1 圆度测量装置示意图 步进电机 3 和圆度测量仪合成一体，负责驱动圆度测量仪的前进和后退，步进电机 2 负责圆度测量仪的上下移动，以测量同一角度定转子的上、中、下三层距离定转子圆心的距 离，步进电机 1 负责让测量仪随定转子的圆周转动，以测量不同角度的定转子片的圆度。 基金项目：湖北省自然科学基金（2007ABA361 ） 电子发烧友 电子技术论坛 图2 为圆度测量仪内部结构，光栅尺的精度是非常高的，由于是光学仪器，其测量精度 单位是微米（μm ），碰撞检测器采用具有微小碰撞阻力的检测装置，一但碰撞检测器和定、 转子发生碰撞，该检测器就会马上发出碰撞信号，DSP 控制芯片实时检测该信号值，从而 控制步进电机反转；从图 1 和图 2 上可以看到，3 个步进电机，尤其是与圆度测量仪相连的 步进电机 3，其步距角的精度将直接影响圆度测量仪的测量精度。 2 ．步进电机驱动电路设计 结合圆度测量仪的实际情况，笔者选用最大工作电流为 1.5A，2 相六线制的步进电机， 为了配合该电机，我们选取的驱动芯片为 L297+L298N ，L297提供了步进电机驱动的控制功 能，步进电机的驱动是由 L298N 来完成的，L297+L298N 是目前对于两相单极性步进电机常 用的驱动方法，其驱动电路如图 3 所示： 图3 步进电机驱动电路 L297 是步进电机控制