步進電機的細分控制

發(fā)布時間:2024-02-28
步進電機的運行性能與它的步進驅(qū)動器有密切的聯(lián)系,可以通過驅(qū)動技術的改進來克服步進電機的缺點。相對于其他的驅(qū)動方式,細分驅(qū)動方式不僅可以減小步進電機的步距角,提高分辨率,而且可以減少或消除低頻振動,使電機運行更加平穩(wěn)均勻。
總體來說,細分驅(qū)動的控制效果最好。因為常用低端步進電機伺服系統(tǒng)沒有編碼器反饋,所以隨著電機速度的升高其內(nèi)部控制電流相應減小,從而造成丟步現(xiàn)象。所以在速度和精度要求不高的領域,其應用非常廣泛細分驅(qū)動精度高,細分是驅(qū)動器將上級裝置發(fā)出的每個脈沖按驅(qū)動器設定的細分系數(shù)分成系數(shù)個脈沖輸出,比喻步進電機每轉(zhuǎn)一圈為200個脈沖,如果步進電機驅(qū)動器細分為32,那么步進電機驅(qū)動器需要輸出6400個脈沖步進電機才轉(zhuǎn)一圈。通常細分有2、4、8、16、32、62、128、256、512....
在國外,對于步進系統(tǒng),主要采用二相混合式步進電機及相應的細分驅(qū)動器。但在國內(nèi),廣大用戶對“細分”還不是特別了解,有的只是認為,細分是為了提高精度,其實不然,細分主要是改善電機的運行性能。
現(xiàn)說明如下:
步進電機的細分控制是由驅(qū)動器精確控制步進電機的相電流來實現(xiàn)的,以二相電機為例,假如電機的額定相電流為3a,如果使用常規(guī)驅(qū)動器(如常用的恒流斬波方式)驅(qū)動該電機,電機每運行一步,其繞組內(nèi)的電流將從0突變?yōu)?a或從3a突變到0,相電流的巨大變化,必然會引起電機運行的振動和噪音。
如果使用細分驅(qū)動器,在10細分的狀態(tài)下驅(qū)動該電機,電機每運行一微步,其繞組內(nèi)的電流變化只有0.3a而不是3a,且電流是以正弦曲線規(guī)律變化,這樣就大大的改善了電機的振動和噪音,因此,在性能上的優(yōu)點才是細分的真正優(yōu)點。由于細分驅(qū)動器要精確控制電機的相電流,所以對步進電機驅(qū)動器要有相當高的技術要求和工藝要求,成本亦會較高。
注意,國內(nèi)有一些驅(qū)動器采用“平滑”來取代細分,有的亦稱為細分,但這不是真正的細分,望廣大用戶一定要分清兩者的本質(zhì)不同:
1.“平滑”并不精確控制電機的相電流,只是把電流的變化率變緩一些,所以“平滑”并不產(chǎn)生微步,而細分的微步是可以用來精確定位的。
2.電機的相電流被平滑后,會引起電機力矩的下降,而細分控制不但不會引起電機力矩的下降,相反,力矩會有所增加。
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