试错法是减少步进电机中颤动和非平稳运动的常用方法。这种方法能够消除电机在进入全步进状态时产生的磁场引力、制动扭矩等。然而这是有代价的,一个非优化的方案可能会影响电机的其他性能。采用了集成方案来减少颤动的电机更加可靠,也更加节省时间。
在双极步进电机中,在过零点时刻,百分之百的电流通过其中一相,而另外一相则没有电流通过。两相中的电流都是正弦波电流,相位滞后都是90度。驱动器输出的都是正弦波电流,但精度不够。改变电流的正弦曲线可以降低颤动,但由于过零点对微小的改变非常敏感,曲线的改变会影响驱动器的其他性能。
RMS Technology公司开发了一种专门用于过零点修正的驱动器。它可在+15~48V的直流电压下工作,R325型驱动器的相电流范围是0.3到3.0A(峰值),可选的步进精度包括全步进、2×、4×、8×、16×、32×、64×、128×和256×微步。通过向电机中输入一个预设强度的最佳保持运转电流,R325克服了电机的制动扭矩,并且消除了过零点的颤动。
Lin Engineering公司的工
程师用同样的电机按步骤进行测试,并将R325同类似的没有进行零点修正的驱动器进行比较。通过将两个电机都设为64微步并把电机的轴连接到解码器上,他们画出了电机的位置和时间的关系图,“前者”是没有过零点修正的关系图,从图中看出在每20秒的运行周期中有一个尖峰,曲线因此失去线性。将电机和R325组合后可使相邻微步的曲线具有相等的斜率,进而生成一条直线。
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尖峰消除者
从1.5秒的过零点截图中可以看到,使用标准驱动器线路的微步进电机中出现了影响步进电机线性运转的尖峰(上图);同样的步进电机,用R325驱动器可以消除尖峰,产生一个线性输出电流(下图)。
