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步進系統的運行精度問題
瀏覽次數:4000次;發布日期:2015-11-05 09:48:07

       如果我們談到運動系統的精度,就會發現許多因素都對其有影響。考慮系統的精度時,工程師必須知道如何讓步進電機、驅動器或控制器協調配合來獲得理想的運行精度。
一個常見的誤區就是把系統的精度誤差全部歸結為電機的問題。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,定轉子齒槽關系,以及轉矩脈動等。達到并持續控制這些參數并不是非常困難的事。
我們知道,電機定子繞組的電感量正比于繞組匝數的平方,只要采用恰當的繞制工藝就能保證相電感間的一致性。很多步進電機制造商已經使用自動繞線設備來保證這種一致性。當然,轉子磁性材料也應具備良好的一致性從而保證電機各相電感的一致。其他一些規格指標則與機械有關。只要制造商使用可靠的、高品質的部件及優良的工藝控制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,由于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。
剩下的任務就是讓驅動器/控制器告訴步進電機應該運動到哪兒和如何運動,而且不能由于驅動器自身精度不高而降低了電機的精度。一個細分驅動器通過給電機繞組提供特定的激磁電流,告訴電機需要運行多少個微步。步進電機運行在整步模式時,精度最高,因為剛好與電機的機械設計特點相吻合。此時定轉子齒正好完全對齊,且繞組中流過的電流最大。隨著細分數的增加,步矩角相應減小,此時越來越難以保證定位的準確了。

 

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