Phân tích những căn bản của bipolar stepper Motor

Phân tích những căn bản của bipolar stepper Motor

Động cơ bước lưỡng cực gồm có hai cuộn dây. Để làm cho động cơ chạy êm, hai cuộn liên tục Sin với một sự khác biệt giai đoạn của 90 độ, và động cơ bước bắt đầu xoay.

Thông thường, cơ stepper không được thúc đẩy bởi các bộ khuếch đại tuyến tính tương tự; thay vào đó, họ được thúc đẩy bởi quy định hiện hành của PWM để chuyển đổi một tín hiệu làn sóng sin tuyến tính vào tín hiệu rời rạc đường thẳng. Làn sóng sin có thể chia thành nhiều đoạn, và như là số phân đoạn tăng, dạng sóng tiếp tục tiếp cận làn sóng sin. Trong ứng dụng thực tế, số lượng các phân đoạn là từ 4 đến 2048 hoặc nhiều hơn và hầu hết các ổ đĩa stepper ICs sử dụng phân đoạn 4 tới 64. Toàn bộ bước drive, chỉ có một giai đoạn tràn đầy sinh lực tại từng thời điểm, địa chỉ thay thế hiện tại two-phase và chuyển hướng hiện tại, do đó tổng cộng bốn stepper motor cơ học kỳ được tạo ra. Lái xe nửa bước là tương đối phức tạp hơn so với chế độ ổ đĩa đầy đủ-bước. Cùng lúc đó, cả hai giai đoạn có thể cần được tràn đầy sinh lực, như minh hoạ trong hình 1, gấp đôi độ phân giải bước của động cơ. Chia ổ đĩa, góc cánh quạt động cơ bước sẽ giảm khi số lượng các đơn vị tăng, và động cơ quay sẽ trở nên ổn định hơn và nhiều hơn nữa. Ví dụ, một chuỗi phân ngành 32 phân đoạn được gọi là một chế độ ổ đĩa thứ tám bước.

Tầm quan trọng của hiện tại kiểm soát độ chính xác

Vị trí của các cánh quạt bipolar stepper motor phụ thuộc vào số lượng dòng chảy qua cuộn dây hai cuộn dây. Nói chung, các chỉ số chính để chọn một động cơ stepper là định vị chính xác cơ khí hay điều khiển tốc độ của hệ thống cơ khí chính xác. Vì vậy, kiểm soát độ chính xác của hiện tại quanh co là rất quan trọng đối với hoạt động trơn động cơ bước.

Trong hệ thống cơ khí, có hai vấn đề có thể dẫn đến điều khiển hiện tại không chính xác:

Trong trường hợp hoạt động tốc độ thấp hoặc stepper motor điều khiển vị trí, số lượng các bước của mỗi động cơ phụ là không chính xác, kết quả là vị trí không chính xác.

Ở tốc độ cao, Hệ thống nonlinearity có thể làm thay đổi tốc độ động cơ ngắn hạn, làm cho mô-men xoắn không ổn định và tăng vận động tiếng ồn và độ rung.

PWM điều khiển và cơ chế phân rã hiện tại (DecayMode)

Hầu hết stepper motor drive ICs dựa vào các đặc tính cảm của cuộn dây động cơ stepper để đạt được các quy định hiện hành của PWM. Thông qua các mạch cầu H bao gồm MOSFETs điện tương ứng với mỗi quanh co, như bắt đầu điều khiển PWM, nguồn cung cấp điện áp được áp dụng cho các cuộn dây động cơ, do đó tạo ra một ổ đĩa hiện tại. Sau khi hiện nay đạt giá trị đặt, cầu H chuyển mạch nhà nước kiểm soát, gây ra hiện tại để phân rã. Sau một thời gian nhất định, một chu kỳ PWM mới sẽ bắt đầu một lần nữa và cầu H một lần nữa sẽ tạo ra các cuộn dây hiện nay.

Quá trình này được lặp đi lặp lại gây ra hiện nay quanh co để tăng và giảm. Thông qua lấy mẫu hiện tại và kiểm soát nhà nước, giá trị hiện tại đỉnh của mỗi phân đoạn có thể được điều chỉnh và kiểm soát.

Sau khi đạt đến đỉnh cao dự kiến hiện tại, có hai cách để kiểm soát sự mong manh hiện tại của H-cầu lái xe quanh co:

Chập quanh co (trong khi chuyển trên MOSFET ở phía thấp hoặc cao), hiện nay phân rã chậm.

H-cầu đảo ngược dẫn, hoặc cho phép hiện tại để chảy qua diode cơ thể của MOSFET, và hiện tại phân rã nhanh chóng.