BS白山步进系统的运行精度问题

• 关键词：BS白山,步进系统,运行精度
• 作者：陈
• 摘要：一个常见的误区就是把系统的精度误差全部归结为电机的问题。从步进电机的角度来说，需要满足一些公差标准，包括机械公差和电气公差。相绕组电感的不均衡是重要因素，其他一些原因包括极靴、转子的不对准，定转子间气隙的不均匀，定转子齿槽关系，以及转矩脉动等。达到并持续控制这些参数并不是非常困难的事。

如果我们谈到运动系统的精度，就会发现许多因素都对其有影响。考虑系统的精度时，工程师必须知道如何让步进电机、驱动器或控制器协调配合来获得理想的运行精度。

一个常见的误区就是把系统的精度误差全部归结为电机的问题。从步进电机的角度来说，需要满足一些公差标准，包括机械公差和电气公差。相绕组电感的不均衡是重要因素，其他一些原因包括极靴、转子的不对准，定转子间气隙的不均匀，定转子齿槽关系，以及转矩脉动等。达到并持续控制这些参数并不是非常困难的事。

我们知道，电机定子绕组的电感量正比于绕组匝数的平方，只要采用恰当的绕制工艺就能保证相电感间的一致性。很多步进电机制造商已经使用自动绕线设备来保证这种一致性。当然，转子磁性材料也应具备良好的一致性从而保证电机各相电感的一致。其他一些规格指标则与机械有关。只要制造商使用可靠的、高品质的部件及优良的工艺控制来保证定转子均匀的磨削量，就能获得满意的精度。正如LinEngineering公司的BelalAzim所说，由于保证了两相双极性步进电机相电感间的误差在±5%以内，因此0.9度的步进电机在使用64微步驱动模式下，定位误差可以达到±1.5弧分，包括精确性和准确性。满足了以上条件，步进电机就可以完全达到指标要求。

剩下的任务就是让驱动器/控制器告诉步进电机应该运动到哪儿和如何运动，而且不能由于驱动器自身精度不高而降低了电机的精度。一个细分驱动器通过给电机绕组提供特定的激磁电流，告诉电机需要运行多少个微步。步进电机运行在整步模式时，精度最高，因为刚好与电机的机械设计特点相吻合。此时定转子齿正好完全对齐，且绕组中流过的电流最大。随着细分数的增加，步矩角相应减小，此时越来越难以保证定位的准确了。