проходити положення кожного кроку і напівкроку, а між цими положеннями будуть спостерігатися досить значні відхилення. p> Ці проблеми найбільш яскраво виражені для двигунів з великою кількістю полюсів. Існують двигуни, ще на етапі розробки оптимізовані для роботи в мікрошаговий режимі. Полюса ротора і статора таких двигунів менш виражені завдяки скошеної формі зубців.
Ще одне джерело похибок позиціонування - це помилка квантування ЦАП, за допомогою якого формуються струми фаз. Справа в тому, що струм повинен формуватися за синусоїдальним законом, тому для мінімізації похибки лінійний ЦАП повинен мати підвищену розрядність. Існують спеціалізовані драйвери зі вбудованим нелінійним Цапом, який дозволяє одразу отримувати осчети функції sin. Прикладом може служити драйвер A3955 фірми Allegro, який має вбудований 3-х розрядний ЦАП, який забезпечує наступні значення струму фаз: 100%, 92.4%, 83.1%, 70.7%, 55.5%, 38.2%, 19,5%, 0%. Це дозволяє працювати в мікрошаговий режимі з величиною кроку 1/8, при цьому похибка установки струму фаз не перевищує 2%. Крім того, цей драйвер має можливість управляти швидкістю спаду струму обмоток двигуна під час роботи, що дозволяє справити В«тонку підстроюванняВ» драйвера під конкретний двигун для отримання найменшою похибки позиціонування. p> Навіть якщо ЦАП точно сформував синусоїдальне опорна напруга, його потрібно посилити і перетворити на синусоїдальний струм обмоток. Багато драйверів мають значну нелінійність поблизу нульового значення струму, що викликає значні спотворення форми і, як наслідок, значні помилки позиціонування. Якщо використовуються високоякісні драйвери, наприклад PBM3960 і PBL3771 фірми Ericsson, похибка, пов'язана з драйвером зникаюче мала в порівнянні з похибкою двигуна. p> Іноді контролери крокових двигунів дозволяють коректувати форму вихідного сигналу шляхом додавання або вирахування з синуса його третьої гармоніки. Однак така підстроювання повинна виробляється індивідуально під конкретний двигун, характеристики якого повинні бути перед цим виміряні. p> за цих обмежень мікрошаговий режим використовується в основному для забезпечення плавного обертання (Особливо на дуже низьких швидкостях), для усунення шуму та явища резонансу. Мікрошаговий режим також здатний зменшити час встановлення механічної системи, так як на відміну від полношагового режиму відсутні викиди і осциляції. Однак у більшості випадків для звичайних двигунів не можна гарантувати точного позіціанірованія в мікрошаговий режимі. p> Синусоїдальний струм фаз може бути забезпечений застосуванням спеціальних драйверів. Деякі з них, наприклад A3955, A3957 фірми Allegro, вже містять ЦАП і вимагають про мікроконтролера тільки цифрових кодів. Інші ж, такі як L6506, L298 фірми SGS-Thomson, вимагають зовнішніх опорних напруг синусоїдальної форми, які повинен формувати мікроконтролер за допомогою цапов. Потрібно сказати, що занадто велика кількість дискретів синуса не приводить до підвищення точності позиціонування, так як починає домінувати помилка, пов'язана з неідеальністю геометрії полюсів двигуна. Тим більше, в цьому випадку відліки повинні слідувати з великою частотою, що є проблемою при їх програмному формуванні. При роботі на великих швидкостях роздільну здатність цапов можна зменшити. Більше того, при дуже великих швидкостях взагалі рекомендується працювати в звичайному полношаговом режимі, так як управління гармонійним сигналом втрачає переваги. Відбувається це з тієї причини, що обмотки двигуна являють собою індуктивність, відповідно будь-яка конкретна схема драйвера з конкретним напругою живлення забезпечує цілком певну максимальну швидкість наростання струму. Тому при підвищенні частоти форма струму починає відхилятися від синусоїдальної і на дуже великих частотах стає трикутної. p> Залежність моменту від швидкості, вплив навантаження
Момент, створюваний кроковим двигуном, залежить від кількох факторів:
В· швидкості p> В· струму в обмотках
В· схеми драйвера
На рис. 14а показана залежність моменту від кута повороту ротора.
В
Рис. 14. Виникнення мертвих зон в результаті дії тертя. br/>
В ідеального крокової двигуна ця залежність синусоїдальна. Точки S є положеннями рівноваги ротора для ненавантаженим двигуна і відповідають кільком послідовним крокам. Якщо до валу двигателя докласти зовнішній момент, менший моменту утримання, те кутове положення ротора зміниться на деякий кут Ф.
Ф = (N/(2 * pi)) * sin (Ta/Th),
де Ф - кутове зсув, N - кількість кроків двигуна на оборот, Ta - зовнішній прикладений момент, Th - момент утримання.
Кутове зміщення Ф є помилкою позиціонування навантаженого двигуна. Якщо до валу двигуна прикласти момент, перевищує момент утримання, то під дією цього моменту вал провернется. У такому режимі становище ротора є неконтрольованим. На практиці завжди є прикладений до двигуна зовнішній момент, хоча б тому, що двигуну доводиться дола...
