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中國(guó)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)誤差分析

回復(fù)文章

作者：amwgogll 發(fā)表時(shí)間：2012-8-23 17:07:03

這次主要分析的是電機(jī)充電后的誤差。
通電狀態(tài)對(duì)誤差的影響：
    單相通電狀態(tài)比雙相（多相）通電狀態(tài)的精度要高一些。這主要是由于多相通電時(shí)空載步距角將與兩相繞組中的電流比有關(guān)，改變每一相電流的大小都將影響到步距角精度。在無穩(wěn)流電路的情況下，這個(gè)變化有可能是相當(dāng)大的。然而，對(duì)于單相通電，在負(fù)載為零的情況下，轉(zhuǎn)子的定位位置與電流的大小無關(guān)。
細(xì)分引起的誤差：
    步進(jìn)電機(jī)的步距角一般在1度左右，有時(shí)需要比這個(gè)值小得多的步距角，可采用細(xì)分技術(shù)。采用細(xì)分技術(shù)只能提高步進(jìn)電機(jī)的分辨率，并沒有提高其精度。對(duì)于一般的驅(qū)動(dòng)電路，細(xì)分后還會(huì)帶來一些誤差。這些誤差主要與驅(qū)動(dòng)電源有關(guān)。
電壓失調(diào)誤差：
    對(duì)于細(xì)分控制的驅(qū)動(dòng)電路，當(dāng)把一相繞組中的電流關(guān)斷時(shí)，繞組中的電流理論上應(yīng)為零值。然而，對(duì)于具有電流反饋環(huán)的驅(qū)動(dòng)電路，由于放大電路的失調(diào)，繞組中實(shí)際通過的電流波形是有一定區(qū)別的。當(dāng)控制輸入為零時(shí)，實(shí)際輸出可能并非為零，在這個(gè)電流的作用下，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)失調(diào)角。達(dá)種失調(diào)角在用普通驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)時(shí)也是存在的，只是較小而已。因此，對(duì)于精密驅(qū)動(dòng)，應(yīng)該設(shè)置失調(diào)電壓調(diào)整裝置，以使失調(diào)電流盡可能小。
電流增益誤差：
在驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí)，靜態(tài)失調(diào)角是負(fù)載力矩與****轉(zhuǎn)矩的函數(shù)，也就是負(fù)載力矩與相電流的函數(shù)。因此，當(dāng)各相電流增益不同時(shí)，所產(chǎn)生的靜態(tài)失調(diào)角也將隨著角度的變化而變化。因此，保持恒定的電流增益是提高驅(qū)動(dòng)精度的一種手段。值得注意的是，由于電機(jī)電樞繞組參數(shù)可能相互之間有一定的差別，因此這里所提的增益恒定是一個(gè)綜合性指標(biāo)。
電流增益誤差對(duì)微動(dòng)步距角誤差的影響比較大。小的電流增益誤差可以改善微動(dòng)步距角誤差。
    失調(diào)角誤差、電流增益誤差等還會(huì)對(duì)電機(jī)的運(yùn)行特性有一定的影響，帶來一定程度的共振。在實(shí)際使用時(shí)，也可以利用這一性質(zhì)來調(diào)節(jié)失調(diào)電壓及電流。保證電機(jī)在整個(gè)運(yùn)行區(qū)間都能最平穩(wěn)的工作，也反映了上述誤差已減至最小。
微動(dòng)角誤差：
    通過細(xì)分可以提高步距分辨率。理論上若把一步細(xì)分成n等分，則步距角可以減小到原來的以分之一。實(shí)際上，根據(jù)電機(jī)制造工藝、細(xì)分電路的不同，實(shí)際微步步距并非等分，可能有很大的差別。在具有反饋環(huán)的控制系統(tǒng)中，要充分考慮這種不均勻性，以免引起系統(tǒng)的振蕩。
    細(xì)分電路主要用在步進(jìn)電機(jī)的低速運(yùn)行場(chǎng)合，以提高其運(yùn)行特性，或者用在具有角度反饋環(huán)的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，以提高精度。采用細(xì)分電路后，無疑使步進(jìn)電機(jī)的低速運(yùn)行特性或在共振頗率附近的運(yùn)行特性得到提高，而在開環(huán)系統(tǒng)中使用這一技術(shù)的****理由就是提高步進(jìn)電機(jī)的穩(wěn)定性，而并非是為了提高其精度。另外，這種電路也無疑限制了電機(jī)的高速運(yùn)行。
細(xì)分能夠提供高于步距角大得多的分辨率，然而在開環(huán)控制中，很難得到寫之相應(yīng)的精度。這時(shí)之所以要使用細(xì)分，完全是為了提高其低頻運(yùn)行特性（由于速度上的原因，在高頻時(shí)很少采用）。為了得到具有分辨率水平的精度，必須采用匹配精度的位置傳感器，組成一閉環(huán)系統(tǒng)，這無疑增加了電路的復(fù)雜性，也降低了可靠性.
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(dòng)器、伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)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(dòng)控制產(chǎn)品。

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