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中國步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用網(wǎng):http://using.zgbjdj.com/
文章標(biāo)題:
步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行精度分析
回復(fù)文章
作者:
amwgogll
發(fā)表時間:
2012-8-22 16:55:13
步進(jìn)電機(jī)能方便地進(jìn)行速度與角度控制,使其在現(xiàn)代自動控制方面占有越來越重要的地位。即使在開環(huán)狀態(tài)下,它也能實現(xiàn)較高精度的位置控制。然而,步進(jìn)電機(jī)在使用時,其可控角是以步為單位的,也就是說,角度是跳躍式變化的;而且由于受到加工工藝的影響,一個步長一般在1度左右,每個步長也并非完全相等,因而在精度要求較高的場合,就要求對步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角誤差有一定的認(rèn)識,以及采取相應(yīng)的提高精度的措施。
在步進(jìn)電機(jī)的使用中,所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角誤差可以分成兩大類,一類與步進(jìn)電機(jī)直接有關(guān);而另外一類不僅與步進(jìn)電機(jī)本身有關(guān),還與驅(qū)動方式有關(guān)。
不積累誤差也叫靜態(tài)步距角誤差,指在空載條件下,步進(jìn)電機(jī)的實際運(yùn)行角度與理論運(yùn)行角度之間的差別。為了分析方便,在不積累誤差中不考慮摩擦力的影響,它與驅(qū)動電流也沒有任何關(guān)系。對于一個質(zhì)量較高的電機(jī),這個誤差一般在57左右。
不同步進(jìn)電機(jī)的不積累誤差也是不同的。對于一個特定的電機(jī)而言,其不積累誤差一般是固定的。原理上可以通過預(yù)先測量這些誤差,然后通過一定的補(bǔ)償,以提高精度。但實際上.必須時刻知道步進(jìn)電機(jī)的確切運(yùn)行位置(也就是運(yùn)行到哪一步),而要得到這個信息,有兩個手段,一是通過其它位置傳感器測知這個位置;一是設(shè)置一記憶電路,能時刻記住步進(jìn)電機(jī)的位置。然而這樣做的結(jié)果是增大了電路的復(fù)雜性。
由于加工上的原因,步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)行整拍時相互之間的角度間隔誤差保持較小的值,因此在要求較高步距精度的時候,可以考慮采用整拍運(yùn)行方式。
步進(jìn)電機(jī)在整轉(zhuǎn)運(yùn)行時其不積累誤差理論上永遠(yuǎn)為零,因此在高精度驅(qū)動中,可以考慮采用整轉(zhuǎn)運(yùn)行方案。此時,失調(diào)角誤差或回滯誤差是****的誤差源。
失調(diào)角誤差也叫負(fù)載角誤差,指步進(jìn)電機(jī)在驅(qū)動負(fù)載的條件下,為了產(chǎn)生一定的負(fù)載力矩,步進(jìn)電機(jī)需產(chǎn)生一個失調(diào)角θ。
回滯誤差:如果加在步進(jìn)電機(jī)上的負(fù)載力矩改變方向,則所產(chǎn)生的失調(diào)角與原來的相反。因此,即使負(fù)載保持****恒定(包括摩擦力),并假設(shè)電機(jī)無任何不積累誤差,那么由于電機(jī)可能的正、反方向運(yùn)行,也會產(chǎn)生一個相當(dāng)大的角度誤差。
為了消除回滯誤差而提高精度,反向驅(qū)動時,可多運(yùn)行一定的步數(shù),然后返回,使負(fù)載力矩保持一個方向。
重復(fù)誤差:在負(fù)載****恒定的條件下,步進(jìn)電機(jī)朝原來運(yùn)動方向的反方向運(yùn)轉(zhuǎn)”步后再前進(jìn)行步,它的起始位置與終止位置有差別。這個誤差的來源比較復(fù)雜。_般在幾角秒之內(nèi),典型值為±0. 0014。。因此,在大多數(shù)場合下是可以忽略不計的。
在現(xiàn)代的一些精密位置控制系統(tǒng)中,步進(jìn)電機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。為了保證整個系統(tǒng)可靠地工作,對步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生的角度誤差來源應(yīng)有一定的認(rèn)識。單方面追求小的不積累誤差并不能從實質(zhì)上提高系統(tǒng)的精度,只能提高成本,因為通過文中的分析可以看到,可能一個較小的負(fù)載力矩就會產(chǎn)生與之相當(dāng)?shù)慕嵌日`差。在一些場合,技巧也是特別重要的。單相通電方式、整步運(yùn)行方式、整轉(zhuǎn)運(yùn)行方式等都能在一定程度上改善其精度。
以上轉(zhuǎn)載深圳興豐元機(jī)電技術(shù)資料中心http://www.xfoyo.com,此公司專業(yè)生產(chǎn)和銷售步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動器,代理日本多摩川伺服、德科斯(TKS)行星減速機(jī)以及運(yùn)動控制產(chǎn)品。
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