步进电机的驱动技术,包括全步、半步和微步控制模式。 本文介绍半步模式
简化的带永磁体转子的 2 相步进电机。(图片来源于ADI)
半步模式
- 原理 :半步模式在全步模式基础上,通过在两相通电切换过程中增加一个额外电流状态,使每个磁极对的转子位置数量翻倍,达到八个,从而将步长减半,实现位置分辨率的提升。电机驱动器通过交替进行单相和双相励磁来实现这种半步行为。
相步进电机的半步模式。(图片来源于ADI)
如上图,展示了在八个半步状态下,两个线圈的电流倍数变化情况。可以看到电流变化更加频繁,与全步模式相比,电流状态的切换更加精细,这是为了实现更小的步长。
- 性能优势与局限 :半步模式在一定程度上改善了位置过冲、振动和噪声问题,低速时旋转扭矩略有增加。但由于电机仍存在相对较大的位置跳跃,其旋转并非完全平滑,尤其在低速运行时,这种不平稳性更为显著。这促使了对更精细控制方式 —— 微步控制的需求。
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