стовується корекція положення ротора в точках рівноваги. Для цього спочатку знімають характеристику для конкретного двигуна, а потім, змінюючи співвідношення струмів у фазах, коригують положення ротора індивідуально для кожного кроку. Такий метод вимагає попередньої калібрування та додаткових ресурсів керуючого мікроконтролера. Крім того, потрібно датчик початкового положення ротора для синхронізації його положення з таблицой коригувальних коефіцієнтів. p> На практиці при здійсненні кожного кроку ротор не відразу зупиняється в новому положенні рівноваги, а здійснює затухаючі коливання навколо положення рівноваги. Час встановлення залежить від характеристик навантаження і від схеми драйвера. Під багатьох додатках такі коливання є небажаними. Позбутися цього явища можна шляхом використання мікрошаговий режиму. На рис. 13 показані переміщення ротора при роботі в полношаговом і мікрошаговий режимах. В
Рис. 13. Переміщення ротора в полношаговом і мікрошаговий режимах.
Видно, що в полношаговом режимі спостерігаються викиди і коливання, в той час як в мікрошаговий режимі їх немає. Однак і в цьому режимі графік положення ротора відрізняється від прямої лінії. Ця похибка пояснюється похибкою геометрії деталей двигуна і може бути зменшена шляхом проведення калібрування і наступної компенсації шляхом коригування струмів фаз. На практиці існують деякі фактори, що обмежують точність роботи приводу в мікрошаговий режимі. Деякі з них відносяться до драйвера, а деякі безпосередньо до двигуна. p> Зазвичай виробники крокових двигунів вказують такий параметр, як точність кроку. Точність кроку вказується для положень рівноваги ротора при двох включених фазах, струми яких рівні. Це відповідає полношаговому режиму з перекриттям фаз. Для мікрошаговий режиму, коли струми фаз не рівні, ніяких даних зазвичай не наводиться. p> Ідеальний кроковий двигун при живленні фаз синусоїдальним і косинусоїдального струмом повинен обертатися з постійною швидкістю. У реального двигуна в такому режимі будуть спостерігатися деякі коливання швидкості. Пов'язано це з нестабільністю повітряного зазору між полюсами ротора і статора, наявністю магнітного гістерезису, що призводить до погрішностей величини і напрямку магнітного поля і т.д. Тому положення рівноваги і момент мають деякі відхилення. Ці відхилення залежать від похибки форми зубців ротора і статора і від застосованого матеріалу магнітопроводів. Конструкція деяких двигунів оптимізована для найкращої точності в полношаговом режимі і максимального моменту утримання. Спеціальна форма зубців ротора і статора спроектована так, щоб в положенні рівноваги для полношагового режиму магнітний потік сильно зростав. Це призводить до погіршення точності в мікрошаговий режимі. Кращі результати дозволяють отримати двигуни, у яких момент утримання в знеструмленому стані менше. Відхилення можна розділити на два види: відхилення величини магнітного поля, які призводять до відхилень моменту утримання в мікрошаговий режимі і відхилення напрямку магнітного поле, які призводять до відхилень положення рівноваги. Відхилення моменту утримання в мікрошаговий режимі зазвичай складають 10 - 30% від максимального моменту. Потрібно сказати, що і в полношаговом режимі момент утримання може коливатися на 10 - 20% внаслідок спотворень геометрії ротора і статора. Якщо виміряти положення рівноваги ротора при обертанні двигуна за і проти годинникової стрілки, то вийдуть дещо різні результати. Цей гістерезис пов'язаний в першу чергу з магнітним гістерезисом матеріалу сердечника, хоча свій внесок вносить і тертя. Магнітний гістерезис призводить до того, що магнітний потік залежить не тільки від струму обмоток, а й від попереднього його значення. Похибка, створювана гістерезисом може дорівнювати кільком мікрошагам. Тому в високоточних додатках при русі в одному з напрямків потрібно проходити за бажану позицію, а потім повертатися назад, щоб підхід до потрібної позиції завжди здійснювався в одному напрямку. Цілком природно, що будь бажане збільшення роздільної здатності наштовхується на якісь фізичні обмеження. Не варто думати, що точність позиціонування для 7.2 град. двигуна в мікрошаговий режимі не поступається точності 1.8 град. двигуна. p> Перешкодою є наступні фізичні обмеження:
В· наростання моменту в залежності від кута повороту у 7.2 градусного двигуна в чотири рази більш пологе, ніж у справжнього 1.8-градусного двигуна. Внаслідок дії моменту тертя або моменту інерції навантаження точність позиціонування вже буде гірше;
В· як буде показано нижче, якщо в системі є тертя, те внаслідок появи мертвих зон точність позиціонування буде обмежена
В· більшість комерційних двигунів не володіють прецизійної конструкцією і залежність між моментом і кутом повороту ротора не є в точності синусоїдальної. Внаслідок цього залежність між фазою синусоїдального струму живлення і кутом повороту валу буде нелінійною. В результаті ротор двигуна буде точно ...
