驅(qū)動電路的改善

一、額定電壓（電流）驅(qū)動：為了驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，已證明會降低額定電壓下的電壓并降低定位精度。

示例：如果沒有負(fù)載，則使用編碼器作為負(fù)載，并比較額定電壓（電流）低于額定電壓（電流）時(shí)的精度，精度會發(fā)生很大變化。如上圖所示，由于齒槽轉(zhuǎn)矩引起的特性失真的程度根據(jù)所施加的電壓而變化，并且電壓越低，齒槽轉(zhuǎn)矩的效果越顯著。根據(jù)作者的經(jīng)驗(yàn)，較差的角度精度可能導(dǎo)致電壓（電流）的測量不準(zhǔn)確。轉(zhuǎn)矩和電壓具有一定的關(guān)系，如果該關(guān)系不同，則空載時(shí)的角度精度會變差或成為盲點(diǎn)。

二、2相激磁驅(qū)動：單相勵(lì)磁驅(qū)動定子齒和轉(zhuǎn)子齒進(jìn)行位置定位。對于兩相勵(lì)磁，定子的兩相繞組被勵(lì)磁，并且轉(zhuǎn)子齒磁場與定子磁場平衡以進(jìn)行位置定位。當(dāng)驅(qū)動單相勵(lì)磁時(shí)，誤差精度是每個(gè)定子相的機(jī)械精度，并且由多極位置確定兩相勵(lì)磁誤差，可以減小誤差并提高精度。特別是對于串聯(lián)2相PM型步進(jìn)電動機(jī)，1相勵(lì)磁的精度要比2相勵(lì)磁的精度低一些。

三、多步進(jìn)位置定位：帶兩步或四步定位驅(qū)動器的兩相步進(jìn)電機(jī)，帶三步或六步定位驅(qū)動器的三相步進(jìn)電機(jī)。文章《步進(jìn)電機(jī)步距角度精度的測量》中提到的文章是兩相HB型步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)示例，它具有顯著提高的精度，例如每四步定位一次。

例如，在每1.8°位置定位時(shí)，1.8°不使用全步進(jìn)，而是使用0.9°步進(jìn)電機(jī)分兩步驅(qū)動1.8°位置定位，并選擇0.6°步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行全步進(jìn)。步進(jìn)驅(qū)動的驅(qū)動模式為0.6°×3=1.8°。這可以顯著提高準(zhǔn)確性。

電機(jī)的改善

微調(diào)定子結(jié)構(gòu)的改善：眾所周知，定子的微調(diào)結(jié)構(gòu)可以提高定位精度。以兩相電動機(jī)為例，微調(diào)結(jié)構(gòu)可以減小齒槽轉(zhuǎn)矩，并且俯仰角特性成為正弦波。下圖顯示了三相HB型1.2°步進(jìn)電機(jī)，六個(gè)主極（未進(jìn)行微調(diào)）和具有精細(xì)調(diào)整的十二個(gè)主極的全步進(jìn)驅(qū)動器的位置精度比較。

下圖所示為8除法操作中定位精度的比較。

三相12主極微調(diào)結(jié)構(gòu)步進(jìn)電機(jī)完全步進(jìn)時(shí)，定位精度可提高到±2％以內(nèi)。分割將結(jié)構(gòu)微調(diào)的精度提高了近50％。細(xì)分階躍角的精度大于整個(gè)階躍角的精度。將步距除以8，將步距角設(shè)為1.2°/8=0.15°作為控制計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，精度值當(dāng)然要高于總步距角。

三相HB型高分辨率電機(jī)的改善：三相HB型步進(jìn)電機(jī)具有兩相1.8°1/3，即0.6°高分辨率電機(jī)。由于驅(qū)動器芯片在市場上有售，因此可以輕松實(shí)現(xiàn)高精度的位置定位。

RM型細(xì)分時(shí)的改善：HB型步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分角度用于定位，精度是一個(gè)問題。放置RM 10型細(xì)分位置時(shí)，計(jì)算出的位置會線性變化，并且會比較細(xì)分細(xì)分的角度精度。