提高步進電動機精度的方法

在工程領域中眾所周知，機械公差對每種設備的精度和準確性都具有重大影響，無論其使用如何。這個事實也是如此步進電動機。例如，標準式步進電動機的公差水平約為±5％誤差。順便說一句，這些是非蓄能錯誤。大多數步進電動機每個步驟移動1.8度，即使我們談論的是每旋轉200個步驟，也會導致0.18度的潛在誤差範圍（見圖1）。

2階段步進電動機-GSSD系列

微型步進準確性

以標準的，非腫瘤的準確性為±5％，提高準確性的第一個也是最合乎邏輯的方法是微型踏上電動機。微型步進是控制步進電動機的一種方法，不僅可以在低速下實現更高的分辨率，而且可以更順利進行運動，這在某些應用中可能是一個很大的好處。

讓我們從我們的1.8度步角開始。此步驟角表示，隨著電動機的減速，每個步驟變成了整體的較大部分。在較慢和較慢的速度下，相對較大的步長會導致電動機的齒輪。減輕慢速運行平穩性下降的一種方法是減小每個電機步驟的尺寸。這是微型步進成為重要選擇的地方。

通過使用脈衝寬度調製（PWM）來控制電動機繞組的電流，可以實現微步進。發生的事情是，電機驅動器向電動機繞組傳遞了兩個電壓正弦波，每個電源繞組與另一個繞組相同90度。因此，儘管電流在一個繞組中增加，但在另一個繞組中會減小，從而產生電流的逐漸傳遞，從而導致運動更順暢，並且比一個標準的完整步驟（甚至是普通的半步）控制得出的動作更光滑，並且更一致的扭矩產生（請參見圖2）。

單軸步進電動機控制器 +驅動器運行

當決定基於微步進控制的精度提高時，工程師必須考慮這如何影響其餘電動機特性。儘管扭矩傳遞，低速運動和共振的平穩性可以通過微階梯進行改善，但在控制和運動設計中的典型局限性使它們無法達到理想的整體特徵。由於步進電動機的操作，微型步進驅動器只能近似真正的正弦波。這意味著即使在微型踏板操作中大大降低了這些扭矩，共振和噪聲，即使每個扭轉率都大大減少。

機械精度

在步進電動機中獲得準確性的另一種機械調整是使用較小的慣性負載。如果電動機在試圖停止時將電動機連接到大型慣性上，則負載會導致一些輕微的過度旋轉。因為這通常是一個小錯誤，所以電動機控制器可用於糾正它。

最後，我們回到控制器。這種方法可能需要一些工程工作。為了提高準確性，您可能需要使用專門針對您選擇使用的電動機進行優化的控制器。這是一種非常精確的合併方法。控制器精確地操縱電動機電流的能力越好，您可以從使用的步進電動機中獲得的準確性越高。這是因為控制器準確地調節電動機繞組收到的電流以啟動踏腳運動。

精度運動系統是根據應用程序的普遍要求。了解步進系統如何共同創建精確度，使工程師可以利用可用的技術，包括用於創建每個電動機機械組件的技術。