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從步進電機的角度來說,需要滿足一些公差標準,包括機械公差和電氣公差。相繞組電感的不均衡是重要因素,其他一些原因包括極靴、轉子的不對準,定轉子間氣隙的不均勻,定轉子齒槽關係,以及轉矩脈動等。達到並持續控製這些參數並不是非常困難的事。 我(wo)們(men)知(zhi)道(dao),電(dian)機(ji)定(ding)子(zi)繞(rao)組(zu)的(de)電(dian)感(gan)量(liang)正(zheng)比(bi)於(yu)繞(rao)組(zu)匝(za)數(shu)的(de)平(ping)方(fang),隻(zhi)要(yao)采(cai)用(yong)恰(qia)當(dang)的(de)繞(rao)製(zhi)工(gong)藝(yi)就(jiu)能(neng)保(bao)證(zheng)相(xiang)電(dian)感(gan)間(jian)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing)。很(hen)多(duo)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)製(zhi)造(zao)商(shang)已(yi)經(jing)使(shi)用(yong)自(zi)動(dong)繞(rao)線(xian)設(she)備(bei)來(lai)保(bao)證(zheng)這(zhe)種(zhong)一(yi)致(zhi)性(xing)。當(dang)然(ran),轉(zhuan)子(zi)磁(ci)性(xing)材(cai)料(liao)也(ye)應(ying)具(ju)備(bei)良(liang)好(hao)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing)從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)電(dian)機(ji)各(ge)相(xiang)電(dian)感(gan)的(de)一(yi)致(zhi)。其(qi)他(ta)一(yi)些(xie)規(gui)格(ge)指(zhi)標(biao)則(ze)與(yu)機(ji)械(xie)有(you)關(guan)。隻(zhi)要(yao)製(zhi)造(zao)商(shang)使(shi)用(yong)可(ke)靠(kao)的(de)、高品質的部件及優良的工藝控製來保證定轉子均勻的磨削量,就能獲得滿意的精度。正如Lin Engineering 公司的Belal Azim所說,由於保證了兩相雙極性步進電機相電感間的誤差在±5%以內,因此0.9度的步進電機在使用64微步驅動模式下,定位誤差可以達到±1.5弧分,包括精確性和準確性。滿足了以上條件,步進電機就可以完全達到指標要求(2相步進電機基本步進角圍1.8°、5相步進電機基本步進角為0.72°)
剩下的任務就是讓驅動器/控(kong)製(zhi)器(qi)告(gao)訴(su)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)應(ying)該(gai)運(yun)動(dong)到(dao)哪(na)兒(er)和(he)如(ru)何(he)運(yun)動(dong),而(er)且(qie)不(bu)能(neng)由(you)於(yu)驅(qu)動(dong)器(qi)自(zi)身(shen)精(jing)度(du)不(bu)高(gao)而(er)降(jiang)低(di)了(le)電(dian)機(ji)的(de)精(jing)度(du)。一(yi)個(ge)細(xi)分(fen)驅(qu)動(dong)器(qi)通(tong)過(guo)給(gei)電(dian)機(ji)繞(rao)組(zu)提(ti)供(gong)特(te)定(ding)的(de)激(ji)磁(ci)電(dian)流(liu),告(gao)訴(su)電(dian)機(ji)需(xu)要(yao)運(yun)行(xing)多(duo)少(shao)個(ge)微(wei)步(bu)。步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)運(yun)行(xing)在(zai)整(zheng)步(bu)模(mo)式(shi)時(shi),精(jing)度(du)最(zui)高(gao),因(yin)為(wei)剛(gang)好(hao)與(yu)電(dian)機(ji)的(de)機(ji)械(xie)設(she)計(ji)特(te)點(dian)相(xiang)吻(wen)合(he)。此(ci)時(shi)定(ding)轉(zhuan)子(zi)齒(chi)正(zheng)好(hao)完(wan)全(quan)對(dui)齊(qi),且(qie)繞(rao)組(zu)中(zhong)流(liu)過(guo)的(de)電(dian)流(liu)最(zui)大(da)。隨(sui)著(zhe)細(xi)分(fen)數(shu)的(de)增(zeng)加(jia),步(bu)矩(ju)角(jiao)相(xiang)應(ying)減(jian)小(xiao),此(ci)時(shi)越(yue)來(lai)越(yue)難(nan)以(yi)保(bao)證(zheng)定(ding)位(wei)的(de)準(zhun)確(que)了(le)。 每(mei)台(tai)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)都(dou)有(you)自(zi)己(ji)特(te)定(ding)的(de)性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao),很(hen)多(duo)指(zhi)標(biao)都(dou)是(shi)根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)要(yao)求(qiu)設(she)計(ji)的(de)。為(wei)低(di)速(su)使(shi)用(yong)設(she)計(ji)的(de)電(dian)機(ji)往(wang)往(wang)電(dian)感(gan)量(liang)比(bi)較(jiao)大(da),反(fan)之(zhi)為(wei)高(gao)速(su)設(she)計(ji)電(dian)機(ji)的(de)電(dian)感(gan)量(liang)比(bi)較(jiao)小(xiao)。為(wei)了(le)滿(man)足(zu)不(bu)同(tong)的(de)運(yun)動(dong)規(gui)律(lv),步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)需(xu)要(yao)調(tiao)整(zheng)線(xian)圈(quan)中(zhong)繞(rao)組(zu)的(de)設(she)計(ji),以(yi)滿(man)足(zu)和(he)速(su)度(du)、轉矩、電流、電(dian)阻(zu)以(yi)及(ji)電(dian)感(gan)相(xiang)關(guan)的(de)數(shu)學(xue)公(gong)式(shi)。因(yin)此(ci),同(tong)一(yi)台(tai)驅(qu)動(dong)器(qi)匹(pi)配(pei)不(bu)同(tong)電(dian)機(ji)時(shi)呈(cheng)現(xian)出(chu)不(bu)同(tong)的(de)運(yun)行(xing)性(xing)能(neng),同(tong)樣(yang),一(yi)台(tai)電(dian)機(ji)匹(pi)配(pei)不(bu)同(tong)的(de)驅(qu)動(dong)器(qi)時(shi)轉(zhuan)矩(ju)特(te)性(xing)也(ye)不(bu)同(tong)。
典型的細分模式包括2、4、8、16、32、64、128及256微步,還有一些特殊運用案例如分度儀等需要行走0。01度時則需選用如日本`OWELL公司所提供3,6,12細分的產品;提高細分數也就相應提高了單步精度(將整步按細分數等分來提高精度)。。例如,一台0.9度的步進電機如果用64細分的驅動模式,步矩角可以達到0.014度。當然,驅動器也必須按照細分規律提供給電機精確的電流值。 運動控製係統裏匹配步進電機和驅動器的5個簡單步驟: 1. 選擇合適的電機(基於對速度和轉矩的要求)。 2. 確認電機技術指標中各相電感之間誤差在±5%以內。 3. 選擇合適的驅動器。如果可能的話,獲得驅動器輸出的電流波形圖。 4. 確認驅動器上有提高運行平穩性的功能或者選項,如調節續流阻尼深度 (慢速或者快速電流衰減)或可調整電流波形的電位器。 5. 根據驅動器特性匹配電機電感量。通常說來,高電感量電機低速性能較好,但是需要驅動器具備高電流阻尼(快速續流),能讓電流在續流期間快速下降。阻尼有助於電感的快速放電。低電感量電機高速性能好,如果驅動器能提供較低的電流阻尼(慢速續流),那(na)麼(me)這(zhe)些(xie)電(dian)機(ji)將(jiang)呈(cheng)現(xian)出(chu)良(liang)好(hao)的(de)工(gong)作(zuo)特(te)性(xing),因(yin)為(wei)他(ta)們(men)在(zai)電(dian)感(gan)能(neng)量(liang)泄(xie)放(fang)過(guo)程(cheng)中(zhong)無(wu)需(xu)特(te)別(bie)的(de)阻(zu)尼(ni)幫(bang)助(zhu)。對(dui)於(yu)一(yi)些(xie)電(dian)感(gan)量(liang)中(zhong)等(deng)的(de)電(dian)機(ji)來(lai)說(shuo),可(ke)以(yi)選(xuan)擇(ze)具(ju)備(bei)混(hun)合(he)續(xu)流(liu)能(neng)力(li)的(de)驅(qu)動(dong)器(qi)。
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