驅(qū)動(dòng)電路的改善
一、額定電壓(電流)驅(qū)動(dòng):從額定電壓降低電壓來驅(qū)動(dòng) 步進(jìn)電機(jī),發(fā)現(xiàn)位置定位精度變差。
例如:在空載時(shí),用編碼器作為負(fù)載,在額定電壓(電流)時(shí)的精度與低于額定電壓(電流)比較,精度變化較大。如上圖所示,齒槽轉(zhuǎn)矩使特性畸變的程度依據(jù)所加電壓而不同,電壓越低,齒槽轉(zhuǎn)矩影響越明顯。作者經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為角度精度太差是很麻煩的,會(huì)引起測(cè)量電壓(電流)不準(zhǔn)。大家會(huì)注意到,轉(zhuǎn)矩與電壓有一定關(guān)系,而此關(guān)系如不同,會(huì)使空載時(shí)的角度精度變得很差或成為盲點(diǎn)。
二、2相激磁驅(qū)動(dòng):1相激磁驅(qū)動(dòng)定子齒與轉(zhuǎn)子齒作位置定位。相對(duì)2相激磁,由定子的2個(gè)相繞組激磁,轉(zhuǎn)子齒磁場(chǎng)與定子磁場(chǎng)平衡,作位置定位。因1相激磁驅(qū)動(dòng)時(shí),其誤差精度為各定子相的本身機(jī)械精度,而2相激磁誤差,由多極位置決定,誤差有所緩解,精度變好。特別是縱列型的兩相pm型步進(jìn)電機(jī),1相激磁與2相激磁比較,1相激磁精度會(huì)差一些。
三、多步進(jìn)位置定位:兩相步進(jìn)電機(jī)時(shí)以2或4步進(jìn)位置定位驅(qū)動(dòng);三相步進(jìn)電機(jī)3或6步進(jìn)位置定位驅(qū)動(dòng)?!恫竭M(jìn)電機(jī)步距角度精度的測(cè)量》一文中提到的是兩相hb型步進(jìn)電機(jī)的例子,如每4步進(jìn)位置定位,精度大幅提高。
例如,每1.8°位置定位時(shí),1.8°并非使用全步進(jìn),而是使用0.9°的步進(jìn)電機(jī),以2步進(jìn)驅(qū)動(dòng)1.8°位置定位,全步進(jìn)選擇0.6°的步進(jìn)電機(jī),3步進(jìn)驅(qū)動(dòng)有0.6°×3=1.8°的驅(qū)動(dòng)方式。此種方式可以大大提高精度。
電機(jī)的改善
微調(diào)定子結(jié)構(gòu)的改善:已知定子的微調(diào)結(jié)構(gòu)能改善位置定位精度。以兩相電機(jī)為例,微調(diào)結(jié)構(gòu),可以降低齒槽轉(zhuǎn)矩,距角特性變?yōu)檎也?。三相hb型1.2°的步進(jìn)電機(jī),六主極無微調(diào),與12主極有微調(diào)的全步進(jìn)驅(qū)動(dòng)時(shí)的位置精度比較如下圖所示:
1/8細(xì)分驅(qū)動(dòng)時(shí)的位置定位精度比較如下圖所示:
三相12主極微調(diào)結(jié)構(gòu)步進(jìn)電機(jī)全步進(jìn)時(shí),位置定位精度可以改善±2%以內(nèi)。在細(xì)分時(shí),微調(diào)結(jié)構(gòu)精度提高近50%。細(xì)分步距角精度比全步距角運(yùn)行的精度大。步距采用8分割時(shí),步距角為1.2°/8=0.15°,以此作為控制計(jì)算基準(zhǔn),其精度值當(dāng)然比全步距角時(shí)要高。
三相hb型高分辨率電機(jī)的改善:三相hb型步進(jìn)電機(jī)有2相1.8°的1/3,即0.6°的髙分辨率電機(jī),由于驅(qū)動(dòng)芯片可以在市場(chǎng)上買到,所以可以很容易地實(shí)現(xiàn)高精度位置定位。
rm型細(xì)分時(shí)的改善:以hb型步進(jìn)電機(jī)細(xì)分的角度,用于位置定位時(shí),其精度會(huì)有問題。rm型10細(xì)分位置定位時(shí),計(jì)算出的位置是線性變化的,微步進(jìn)細(xì)分時(shí)的角度精度比較。