数控机床的伺服驱动系统设计.docx
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数控机床的伺服驱动系统设计
第一章数控机床的伺服驱动系统设计
1-1选题背景与意义
数控技术也叫运算机数控技术〔CNC，ComputeNumericalControl〕，目前它是采纳运算机实现数字程序操纵的技术。
数控技术是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低关系到国家战略地位和表达国家综合国力的水平，数控技术的广泛应用给传统的制造业的生产方式，产品结构带来了深刻的变化。
也给传统的机械，机电专业的人才带来新的机遇和挑战。
我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心，我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。
数控技术是制造实现自动化，集成化的基础，是提高产品质量，提高劳动生产率不可少的物资手段。
数控机床的伺服驱动系统作为一种实现切削刀具与工件间运动的进给驱动和执行机构，是数控机床的一个重要组成部分，它在专门大程度上决定了数控机床的性能，如数控机床的最高移动速度、跟踪精度、定位精度等一系列重要指标取决于伺服驱动系统性能的优劣。
因此，随着数控机床的进展，研究和开发高性能的伺服驱动系统，一直是现代数控机床研究的关键技术之一。
在数控机床中，伺服系统是数控机床里的一个专门重的部分，关于它的操纵的好坏一定程度上反应一个机床的操纵柔性的程度。
步进电机驱动系统操纵数控车床进给运动，为车床主轴提供驱动功率以及所需的切削力。
目前在数控车床开环系统中，进给驱动常使用伺服步进电机，由于直流伺服电动机存在着一些的固有的缺点〔比如，有电刷，限制了转速的提高，而且结构复杂，价格较贵。
〕，使其应用环境受到限制。
交流伺服电动机没有这些缺点，且转子惯量比直流电动机小，使得动态响应好。
另外在同样体积下，交流电动机的输出功率可比直流电动机提高10％～70％；其容量也能够比直流电动机造得大，达到更高的电压和转速。
因此，交流伺服系统得到了迅速进展，差不多形成潮流。
从20世纪80年代后期开始，大量使用交流伺服系统，目前，已差不多取代了直流电动机，直流电动机已逐步被剔除，在数控机床的主轴驱动中，均采纳笼型异步电动机。
为了获得良好的主轴特性，主轴驱动系统中采纳矢量变频操纵的交流主轴电动机，矢量操纵分无速度传感器和有速度传感器两种方式，后者具有更高的速度操纵精度，在数控车床中无速度传感器的矢量变频器已符合操纵要求，而在进给驱动系统中一样都采纳永磁同步电机，1964年德国人领先提出脉宽调制变频思想，把通讯系统中的调制技术应用于交流变频器。
调制方法专门多，目前用得最多的是正弦脉宽调制[1]。
1-2数控机床对伺服系统的要求
伺服系统是数控机床中及其重要的一部分，伺服系统的性能直截了当阻碍到机床的加工精度，面对国内外伺服系统的进展趋势对伺服驱动系统有下几点差不多要求。
1〕精度高。
伺服系统的精度是指输出量能复现输入量的精确程度。
包括定位精度和轮廓加工精度。
为了保证数控机床的加工精度，除了要求数控系统精度和机床机械精度有足够高以外，还要求具有足够高的伺服系统定位精度和进给跟踪精度，同时还起着要紧作用。
一样要求定位精度为0.01-0.001m；而高档设备的定位精度还应在0-1μm以内。
2〕稳固性好。
稳固是指系统在给定输入或外界干扰作用下，能在短暂的调剂过程后，达到新的或者复原到原先的平稳状态。
直截了当阻碍数控加工的精度和表面粗糙度。
要求伺服系统有较高的可靠性、稳固性，同时受电源、环境、负载等的阻碍要小。
还要具有足够的传动刚性和速度稳固性。
也确实是说伺服系统在负载或切削条件发生变化时，应使进给速度保持恒定。
刚性良好的系统，负载力矩的变化对进给速度的阻碍专门小。
3〕快速响应。
快速响应是伺服系统动态品质的重要指标，它反映了系统的跟踪精度。
为了保证轮廓切削形状精度和加工表面粗糙度，要求伺服系统除了要有较高的定位精度外，还要有良好的快速响应特性，也确实是要求伺服电动机起、停的升降速过程要短，要有较高的加速度。
电动机转速从0升至1500r/min的时刻操纵在0-2s以内。
4〕调速范畴宽。
调速范畴是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。
0～24m/min[2]。
为适应不同的加工条件，例如加工零件的材料、尺寸、部位以及刀具的种类和冷却方式等不同，数控机床的进给速度需要在专门宽的范畴内无级变化。
这就要求伺服电机要有专门宽的调速范畴和优异的调速特性。
一样数控机床进给伺服系统的调速范畴都在0～30m/min，高的可达240m/min。
5〕低速大转矩。
由于机床在低速切削时，切深和进给都比较大，也确实是说吃刀抗力较大，这就要求主轴电动机输出的转矩也应该较大。
现代数控机床的伺服电动机通常差不多上与丝杠直截了当相连，中间没有减速齿轮，这就要求进给电动机能输出较大的转矩。
进给坐标的伺服操纵属于恒转矩操纵，在整个速度范畴内都要保持那个转矩；主轴坐标的伺服操纵在低速时为恒转矩操纵，能提供较大转矩。
在高速时为恒功率操纵，具有足够大的输出功率。
除上面的一样要求之外，还具有下面的操纵功能：
1）准停操纵为了自动换刀，要求主轴能进行高精度的准确位置停止。
2）角度分析操纵分度有两种：
一是固定的等分角位置操纵。
二是连续的任意角度操纵。
〔作专门加工时，主轴坐标有了进给坐标的功能，称为〝C〞轴操纵。
〕为了满足对伺服系统的要求，对伺服系统的执行元件——伺服电机也相应提出高精度、快反映、宽调速和大转矩的要求，一样具备小惯量大转矩的具体特点。
最低进给速度到最高进给速度范畴都能稳固运行平滑过度。
进给电机应具有大的较长时刻的过载能力，一样能过载4-5倍左右，连续时刻达10分钟以上，转动惯量要小，满足快速响应的要求，一样进给伺服电机做成细长，高档进给具备400rad/s2以上的加速度，保证电机在0.2s以内从静止起动到1500rad/min。
电机应能承担频繁的起动制动和反转，20次/min以上。
1-3数控机床伺服驱动系统设计的总体方案
数控机床〔CNCmachinery〕集运算机技术、电子技术、自动操纵、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体，是典型的机电一体化产品,具有模块化特点。
因此数控机床在操纵设计上具有专门大的灵活与实际应用性。
本文设计的依照现代化进展的趋势，通过各类伺服驱动系统的介绍，进而用步进电机的伺服驱动系统与交流伺服驱动系统进行多反面比较，不管从起结构方式，应用范畴，得出交流伺服驱动系统的优越性，进而对交流伺服系统的典型系统〔永磁同步伺服系统〕进行基于DSP的永磁同步伺服系统设计。
第二章伺服驱动系统的差不多组成和工作原理
2-1伺服驱动系统的差不多结构
伺服系统是数控机床的重要组成部分。
伺服系统位于数控机床数控系统与机床主体之间，伺服系统是数控装置（运算机）和机床的联系环节。
数控装置发出的操纵信息，通过伺服驱动系统转换成坐标轴的运动，完成程序所规定的操作。
伺服系统又称为位置随动系统、驱动系统或伺服单元。
伺服系统的要紧功能确实是从数控系统接收微小的电控信号〔5V左右，mA级〕，放大成强电的驱动信号〔几十、上百伏、安培级〕，用以驱动伺服系统的执行元件——伺服电动机，将电控信号的变化，转换成电动机输出轴的角位移或角速度的变化，从而带动机床主体部件〔如工作台、主轴或刀具进给等〕运动，实现对机床主体运动的速度操纵和位置操纵,达到加工出工件的外形和尺寸的最终目标[3]。
其差不多组成如图2-1所示。
图2-1伺服系统的差不多组成
2-2数控机床的伺服系统的组成
数控机床伺服驱动系统由驱动信号操纵转换电路，电子电力驱动放大模块，速度调剂单元，电流调剂单元，检测装置。
一样闭环系统为三环结构：
位置环、速度环、电流环。
位置、速度和电流环均由：
调剂操纵模块、检测和反馈部分组成。
电力电子驱动装置由驱动信号产生电路和功率放大器组成。
严格来说：
位置操纵包括位置、速度和电流操纵；速度操纵包括速度和电流操纵。
速度操纵单元：
用来操纵电机转速，是速度操纵系统的核心。
速度检测装置：
测速发电机、脉冲编码器等。
速度环操纵在进给驱动装置内完成，位置环由数控装置来完成。
特点：
外部看：
以位置指令输入和位置操纵为输出的位置闭环操纵系统。
从内部的实际工作来看，它是先把位置操纵指令转换成相应的速度信号后，通过调速系统驱动伺服电机，实现实际位移的。
2-3数控伺服系统的分类
数控机床伺服系统种类繁多，按照不同参照可分如下几类
1〕按操纵原理和有无位置反馈装置分：
开环和闭环伺服系统；
2〕按用途和功能分：
进给驱动和主轴驱动系统；
3〕按驱动执行元件的动作原理分：
电液伺服驱动系统和电气伺服驱动系统。
开环数控系统没有位置测量装置，信号流是单向的〔数控装置→进给系统〕，故系统稳固性好。
无位置反馈，精度相对闭环系统来讲不高，其精度要紧取决于伺服驱动系统和机械传动机构的性能和精度。
一样以功率步进电机作为伺服驱动元件。
这类系统具有结构简单、工作稳固、调试方便、修理简单、价格低廉等优点，在精度和速度要求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。
一样用于经济型数控机床，如图2-2所示。
图2-2开环伺服系统
半闭环数控系统。
半闭环数控系统的位置采样点如图2-3所示，是从驱动装置（常用伺服电机）或丝杠引出，采样旋转角度进行检测，不是直截了当检测运动部件的实际位置。
半闭环环路内不包括或只包括少量机械传动环节，因此可获得稳固的操纵性能，其系统的稳固性虽不如开环系统，但比闭环要好。
由于丝杠的螺距误差和齿轮间隙引起的运动误差难以排除。
因此，其精度较闭环差，较开环好。
但可对这类误差进行补偿，因而仍可获得中意的精度。
半闭环数控系统结构简单、调试方便、精度也较高，因而在现代CNC机床中得到了广泛应用。
图2-3半闭环伺服系统
全闭环数控系统。
全闭环数控系统的位置采样点如图2-4的虚线所示，直截了当对运动部件的实际位置进行检测。
从理论上讲，能够排除整个驱动和传动环节的误差、间隙和失动量。
具有专门高的位置操纵精度。
由于位置环内的许多机械传动环节的摩擦特性、刚性和间隙差不多上非线性的，故专门容易造成系统的不稳固，使闭环系统的设计、安装和调试都相当困难。
该系统要紧用于精度要求专门高的镗铣床、超精车床、超精磨床以及较大型的数控机床等[4]。
图2-4全闭环伺服系
第三章伺服驱动系统方案的选择
伺服电动机为数控伺服系统的重要组成部分，是速度和轨迹操纵的执行元件。
数控机床中常用的驱动元件—伺服电机：
1〕直流伺服电机〔调速性能良好〕
2〕交流伺服电机〔要紧使用的电机〕
3〕步进电机〔适于轻载、负荷变动不大〕
4）直线电机〔高速、高精度〕
电机操纵系统按照驱动电机的类型要紧分为直流传动系统和交流传动系统以及步进电机伺服驱动系统。
在70年代直流伺服电机己经有用化了，在各类机电一体化产品中，大量使用着各种结构的直流伺服电动机。
传统直流电动机采纳的是机械式换向且存在电刷，使其在应用过程中面临着以下一些难以克服的缺点:
1〕爱护工作量大、爱护成本高；
2）使用寿命短、可靠性低；
3）结构复杂、体积大、转动惯量大、响应速度慢；
4）易对其它设备产生干扰、现场环境适应能力差；
从而极大地限制了其在高精度、高性能要求的伺服驱动场合的应用。
而交流传动系统的执行机构一样采纳感应电机和同步电机。
感应电动机，专门是鼠笼型异步电动机一直是传统驱动系统的执行元件，其结构简单、价格廉价、效率较高，但存在着散热和参数容易波动等问题。
感应式异步伺服电动机制造容易、价格低，不需要专门爱护。
但操纵上采纳矢量变换操纵，因而系统比较复杂。
转子电阻随温度变化而阻碍磁场定向的准确性。
同时，低速运行时发热比较严峻，而低速运行又往往是机床进给机构经常所处的运行状态。
这种类型的交流伺服系统容易进行弱磁操纵，实现高速运行，这是一个显著的特点。
在交流伺服系统的进展初期，感应式异步电动机交流伺服系统曾一度得到进展和应用，但由于存在上述一些问题，这种系统在机床的进给机构驱动中并未得到普遍的应用。
与感应电机相比，由于永磁同步电机具有结构简单、体积小、效率高、功率因数高、转矩电流比高、转动惯量低、易于散热及爱护保养等优点专门是随着永磁材料价格的下降、材料磁性能的提高，以及新型永磁材料的显现，在中小功率、高精度、高可靠性、宽调速范畴的伺服系统中以永磁同步电机作为执行机构是越来越多，其应用领域逐步推广，专门在航空、航大、数控机床、加工中心、机器人等场合已获得广泛的应用。
而步进电机的伺服系统随着新材料、新技术的进展及电子技术和运算机的应用,步进电动机及驱动器的研制和进展进入了新时期。
步进电机除了结构简单、使用爱护方便、工作可靠,在精度高等特点。
还有以下优点:
步距值不受各种干扰因素的阻碍。
转子运动的速度要紧取决于脉冲信号的频率。
转子运动的总位移量那么取决于总的脉冲信号数。
误差不积存。
步进电动机每走一步所转过的角度与理论步距值之间总有一定的误差,走任意步数以后,也总有一定的误差。
但每转一圈的累积误差为零,因此步距的误差不积存。
操纵性能好。
起动、转向及其他任何运行方式的改变,都在少数脉冲内完成。
在一定的频率范畴内运行时,任何运行方式都可不能丢一步的。
由于步进电动机有上述特点和优点而广泛应用在机械、治金、电力、纺织、电信、电子、外表、化工、轻工、办公自动化设备、医疗、印刷以及航空航天、船舶、兵器、核工业等国防工业等领域。
综上所述，步进电机的伺服驱动系统和交流伺服驱动系统都在各个领域有着专门强大的占有空间，面对市场的需求以及伺服系统的进展，步进电机和交流伺服电机有着个字的特点，但哪种伺服系统能够更优越的应用在数控机床中。
下面通过两种驱动系统的比较来进行伺服驱动系统的选择。
3-1步进电机工作原理
步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机械角位移的电磁机械装置。
由于所用的电源是脉冲电源，因此又称为脉冲马达。
步进电机用于与操纵脉冲组成的开环系统中。
步进电机是一种专门的电动机，一样电动机通电后连续旋转，但步进电动机却是跟随输入脉冲按节拍一步一步地转动。
步进电动机的转动，是由电动机绕组的脉冲电流操纵的，也确实是说由指令脉冲决定的。
指令脉冲数决定它的转动步数，即角位移的大小，对步进电动机施加一个电脉冲信号时，步进电动机就旋转一个固定的角度，称为一步，每一步所转过的角度称为步距角；指令脉冲频率决定它的转动速度。
只要改变指令脉冲频率，就能够使步进电动机的旋转速度在专门宽的范畴内连续调剂。
改变绕组的通电顺序，就能够改变它的旋转方向。
在无脉冲输入时，在绕组电源鼓舞下，气隙磁场能使转子保持原有位置而处于定位状态。
目前，我国使用的步进电机多为反应式步进电机。
通常步进电机的转子为永磁体，当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场。
该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。
当定子的矢量磁场旋转一个角度。
转子也随着该磁场转一个角度。
每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。
它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。
反应式步进电机在定子的每个磁极上面向转子的部分，平均分布着5个小齿，齿槽等宽，齿间夹角为9度。
转子上没有绕组，只有平均分布的40个齿，其大小和间距与定子上的完全相同，并与之相差1/3齿距。
如图3-1所示。
步进电机的工作原理实际上是电磁铁的作用原理。
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（称为〝步距角〞），它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
能够通过操纵脉冲个数来操纵角位移量，从而达到准确定位的目的，同时能够通过操纵脉冲频率来操纵电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
步进电机能够作为一种操纵用的特种电机，利用其没有积存误差（精度为100%）的特点，广泛应用于各种开环操纵。
现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机〔VR〕、永磁式步进电机〔PM〕、混合式步进电机〔HB〕和单相式步进电机等。
现以三相反应式步进电动机图示3-2为例说明。
当A相通电时，电动机铁芯AA方向产一磁通，在磁拉力作用下，转子1、3齿与A相磁极对齐。
2、4两齿与B、C两磁极相对错开30°。
当B相通电时，电动机铁芯BB方向产生磁通，在磁拉力作用下，转子沿逆时针方向旋转30°，转子2、4齿与B相磁极对齐1、3两齿与A、C两磁极相对错开30°。
当C相通电时，电动机铁芯CC方向产生磁通，在磁拉力作用下，转子没逆时针方向旋转，转子1、3齿与C相磁极对齐。
2、4两齿与A、B两磁极相对错开30°。
图3-2步进电机的通电示意图
假设按A-B-C-A通电相序连续通电，那么步进电机就连续地沿逆时针方向旋转，每换接一次通电相序，步进电机沿逆时针方向转过30°，即步距角为30°。
反之那么为顺时针方向旋转。
假设通电脉冲的次序为A、B、C、A…，那么不难推出，转子将以顺时针方向一步步地旋转。
如此，用不同的脉冲通入次序方式就能够实观对步进电动机的操纵。
脉冲的数量操纵电机的转角；脉冲的频率操纵机的转速；脉冲的通入次序操纵电机的方向。
定子绕组每改变一次通电方式，称为一拍。
上述的通电方式称为三相单三拍。
所谓〝单〞是指每次只有一相绕组通电；所谓〝三拍〞是指通过三次切换操纵绕组的通电状态为一个循环。
假设通电脉冲次序为AB、BC、CA、AB…，每次两相同时通电，此为三相双三拍，假设按A、AB、B、BC、C、AB…此方式为三相六拍[5]。
步进电机的要紧特性。
步进机通过一个电脉冲转子转过的角度,称为步距角，符号α，步进电机输出的角位移量α与输入的指令脉冲数Ｋ成正比，在时刻上与输入的脉冲同步；而步进电机的转速ｎ与指令脉冲频率ｆ成正比。
在步进电机负载能力承诺的情形下，这种线性关系可不能因为负载的变化等因素而变化，因此能够在较宽的范畴内，通过对指令脉冲频率和数量的操纵，实现对机床运动速度和位置的操纵。
步进电机的步距角是反映步进电机定子绕组的通电状态每改变一次，转子转过的角度。
它取决于电机结构和操纵方式。
步距角α可由下式运算：
式中：
Z是转子的齿数；N一个周期的运行拍数。
假设步进电动机通电的脉冲频率为f，那么步进电动机的转速ns公式为：
式中：
Z是转子的齿数；N一个周期的运行拍数。
步进电动机具有自身的特点，归纳起来有：
1〕能够用数字信号直截了当进行开环操纵，整个系统造价低；2〕位移与输入脉冲信号树相对应，步距误差不长期积存，能够组成结构较为简单而又具有一定精度的开环操纵系统，也能够在要求高精度时组成闭环操纵系统；3〕无刷，电动机本体部件少，可靠性高；4〕易于起动，停止，正反转及变转；5〕停止时，能够通电自锁；6〕速度可在相当宽的范畴内平滑调剂，同时用一台操纵器操纵几步电动机，可使它们完全同步运行；7〕步进电动机带惯性负载能力差；8〕由于存在失步和低频共振，因此步进电动机的加减方法依照利应用状态的不同而复杂化[6]。
3-2步进电动机驱动操纵器的构成
1．工作台位移量的操纵
进给脉冲数N→定子绕组通电状态变化次数N→步进电机转子的转角→工作台位移量L。
2．工作台进给速度的操纵
进给脉冲的频率f→定子绕组通电状态的变化频率f→步进电机转子的转速→工作台进给速度v。
3．工作台运动方向的操纵
步进电机定子绕组的通电顺序→步进电机正转或反转→工作台的进给方向步进电机的驱动操纵线路。
伺服驱动系统对驱动电源的差不多要求：
驱动电源的相数、通电方式和电压、电流都满足步进电动机的需要；要满足步进电动机的起动频率和运行频率的要求；能最大限度地抑制步进电动机的振荡；工作可靠，抗干扰能力强；成本低、效率高、安装和爱护方便。
其驱动操纵如图3-3所示。
图3-3步进电机驱动操纵方框图
CNC装置发出脉冲指令，通过脉冲电路至加减脉冲分配电路，再到环形分配器，经功率放大器驱动伺服电机运转。
脉冲混合电路的作用。
不管是来自于数控系统的插补信号，依旧各种类型的误差补偿信号，手动进给信号、手动回原点信号，它的目的无非是使工作台做正向进给运动或者是负向进给运动，通过混合脉冲电路能够将上述各类型号混合为使工作台正向进给的〝正向进给〞信号或者是使工作台做负向运动的〝负向进给〞信号。
加减脉冲分配电路。
当数控机床正在沿着正向进给的脉冲信号做正向进给运动时，由于各种补偿信号的存在，可能会显现极个别的负向脉冲信号，同样，当数控机床正在沿着负向向进给的脉冲信号做负向向进给运动时，由于各种补偿信号的存在，可能会显现极个别的正向脉冲信号。
在实际的机床进给操纵中，这些与某个进给方向相反的个别脉冲的显现，意味着步进电机正在沿着一个方向旋转时，在反向的方向旋转极个别几个步距角。
依照步进电机的工作原理，要做到这一点〔即电机正在沿着某个方向旋转时，在向相反的方向旋转极个别步距角〕，必须第一是步进电机从该旋转方向静止下来，然后才能向相反的方向旋转，待旋转极个别几个步距角后，再复原至原先的方向连续旋转进给。
这从机械加工工艺方面来看是不承诺的，即使承诺，操纵线路也相当复杂。
一样采纳的方法是，通过加减脉冲分配电路从该进给方向的进给脉冲指令抵消相同数量的相反方向补充脉冲。
加减速电路也称自动升降速电路。
依照步进电机加减速特性，进入步进电机定子绕组的电平信号的频率变化要平滑。
而且应有一定的时刻常数。
但由加减脉冲分配电路来的进给脉冲频率的变化是有跃变的。
为了保证步进电机能够正常、可靠地工作，上述跃变频率必须第一进行缓冲，使之变成符合进电机加减速特性的脉冲频率，然后再送入步进电机的定子绕组。
加减速电路确实是为此而设置的。
通过该电路后，输出脉冲的个数与输入的进给脉冲的个数相等，以保证电机可不能丢步。
环形分配器。
作用：
把来自于加减速电路的一系列进给脉冲指令，转换成操纵步进电机定子绕组通,断电的电平信号，电平信号状态的改变此术及顺序与进给脉冲的个数及方向对应，环形分配器能够由硬件逻辑线路构成，也能够用软件来实现。
功率放大器。
从环形分配器来的进给操纵信号的电流只有几毫安，而步进电机的定子绕组需要几安倍电流。
因此，需要对从环形分配器来的信号进行功率放大，已提供幅值足够，前后沿较好的励磁电流。
3-3环形分配器
步进电机的转动是靠不停地改变各相绕组的通电顺序实现的，假设想让某相绕组通电，就要给某相绕组提供一组序列脉冲，因此步进电机有几相，就要为其提供几个脉冲序列。
步进电机需要的脉冲序列来自插补器，但关于某个单轴坐标，插补器只能按照一定线型，提供一个单序列脉冲。
因此，在插补器到步进电机之间必须有个能将插补器的单序列脉冲转换为步进电机需要的多序列脉冲的装置，这确实是环行分配器。
环形分配器的功能是把来自CNC的脉冲信号按一定的规律分配给各相功率放大器，来驱动相应的励磁绕组，进而实现步进电动机按规定的方式进行工作。
硬件环形分配驱动与数控装置的连接硬件环型分配器可由D触发器或JK触发器构成，亦可用专用集成芯片或通用可编程逻辑器件。
硬件环行分配器的差不多构成是触发器。
因为步进电机有几相就需要几个序列脉冲，因此步进电机有几相，就要设置几个触发器。
每个触发器发出的脉冲确实是一个序列脉冲，用来操纵步进电机某相定子绕组的通、断电。
触发器工作的同步信号确实是来自插补器的某个坐标轴的位移驱动信号Δx或Δy。
CH250是国产三相反应式步进电机环形分配器专用集成电路芯片，通过操纵端的不同接法可组成三相双三拍和三相六拍的工作方式。
图3-4〔a〕为CH250引脚图。
图3-4〔b〕为三相六拍接线图。
其工作状态表如表3-1。
〔a〕〔b〕
图3-4CH250管脚图及三相六拍接线图
J3r、J3L两端子是三相双三拍的操纵端，J6r、J6L是三相六拍的操纵端三相双三拍工作时，假设J3r＝〝1〞，而J3L＝〝0〞，那么电机正转；假设J＝〝0〞，J3L＝〝1〞，那么电机反转；三相六拍供电时，假设J6r＝〝1〞，
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