т часу включена тільки одна фаза (рис 8а). Цей спосіб називають "One phase on" full step або wave drive mode. Точки рівноваги ротора для кожного кроку збігаються з В«природнимиВ» точками рівноваги ротора у незапітанного двигуна. Недоліком цього способу управління є те, що для біполярного двигуна в один і той же момент часу іcпользуется 50% обмоток, а для униполярного - тільки 25%. Це означає, що в такому режимі не може бути отриманий повний момент.
Другий спосіб - управління фазами з перекриттям: дві фази включені в один і той же час. Його називають "Two-phase-on" full step або просто full step mode. При цьому способі управління ротор фіксується в проміжних позиціях між полюсами статора (рис. 8б) і забезпечується приблизно на 40% більший момент, ніж у випадку однієї включеної фази. Цей спосіб управління забезпечує такий же кут кроку, як і перший спосіб, але становище точок рівноваги ротора зміщено на пів-кроку.
В
Рис. 8. Різні способи управління фазами крокової двигуна. br/>
Третій спосіб є комбінацією перших двох і називається полушаговим режимом, "one and two-phase-on "half step або просто half step mode, коли двигун робить крок у половину основного. Цей метод управління досить поширений, оскільки двигун з меншим кроком коштує дорожче і дуже заманливо отримати від 100-крокової двигуна +200 кроків на оборот. Кожен другий крок запитана лише одна фаза, а в інших випадках запитані дві (рис. 8в). В результаті кутове переміщення ротора становить половину кута кроку для перших двох способів управління. Окрім зменшення розміру кроку цей спосіб управління дозволяє частково позбутися явища резонансу. Полушаговий режим зазвичай не дозволяє отримати повний момент, хоча найбільш досконалі драйвери реалізують модифікований полушаговий режим, в якому двигун забезпечує практично повний момент, при цьому розсіює потужність не перевищує номінальної. Ще один спосіб управління називається мікрошаговий режимом або micro stepping mode. При цьому способі управління струм у фазах потрібно міняти невеликими кроками, забезпечуючи таким чином дроблення половинного кроку на ще менші мікрошагі. Коли одночасно включені дві фази, але їх струми не рівні, те положення рівноваги ротора буде лежати не в середині кроку, а в іншому місці, визначеному співвідношенням струмів фаз. Міняючи це співвідношення, можна забезпечити деяку кількість мікрошагов всередині одного кроку. Окрім збільшення роздільній здатності, мікрошаговий режим має й інші переваги, які будуть описані нижче. Разом з тим, для реалізації мікрошаговий режиму потрібні значно складніші драйвери, що дозволяють задавати струм в обмотках з необхідною дискретністю. Полушаговий режим є приватним випадком мікрошаговий режиму, але він не вимагає формування ступеневої струму живлення котушок, тому часто реалізується.
Тримай його!
У полношаговом режимі з двома включеними фазами положення точок рівноваги ротора зміщені на пів-кроку. Потрібно відзначити, що ці положення ротор приймає при роботі двигуна, але положення ротора не може зберігатися незмінним після виключення струму обмоток. Тому при включенні і вимиканні харчування двигуна ротор буде зміщуватися на пів-кроку. Для того, щоб він не зміщувався при зупинці, необхідно подавати в обмотки струм утримання. Те ж справедливо і для полушагового і мікрошаговий режимів. Слід зазначити, що якщо у вимкненому стані ротор двигуна повертався, то, при включенні харчування можливе зміщення ротора і на велику, ніж половина кроку величину. p> Ток утримання може бути меншою номінального, так як від двигуна з нерухомим ротором зазвичай не потрібно великого моменту. Однак є застосування, коли в зупиненому стані двигун повинен забезпечувати повний момент, що для крокової двигуна можливо. Це властивість крокової двигуна дозволяє в таких ситуаціях обходитись без механічних гальмівних систем. Оскільки сучасні драйвери дозволяють регулювати струм живлення обмоток двигуна, завдання необхідного струму утримання зазвичай не представляє проблем. Завдання зазвичай полягає просто в відповідної програмної підтримки для керуючого мікроконтролера.
Полушаговий режим
Основним принципом роботи крокової двигуна є створення обертового магнітного поля, яке змушує ротор повертатися. Обертове магнітне поля створюється статором, обмотки якого відповідним чином живляться. Для двигуна, у якого запитана одна обмотка, залежність моменту від кута повороту ротора відносно точки рівноваги є приблизно синусоїдальної. Ця залежність для двохобмотувальні двигуна, який має N кроків на оборот (Кут кроку в радіанах S = (2 * pi)/N), показана на рис. 9. br/>В
Рис. 9. Залежність моменту від кута повороту ротора для однієї живиться обмотки.
Реально характер залежності може бути кілька іншої, що пояснюється неідеальністю геометрії ротора і статора. Пікове значення моменту називається моментом утримання. Формула, що описує залежність моменту від кута поворо...
