Menganalisis asas-asas motor stepper bipolar
Motor melangkah bipolar terdiri daripada dua belitan. Untuk membuat motor berjalan dengan lancar, kedua gegelung itu terus sinusoidal dengan perbezaan fasa 90 darjah, dan motor melangkah mula berputar.
Biasanya, motor stepper tidak digerakkan oleh penguat linear analog; Sebaliknya, mereka didorong oleh peraturan semasa PWM untuk menukar isyarat gelombang sinus linear ke isyarat garis lurus diskret. Gelombang sinus boleh dibahagikan kepada beberapa segmen, dan apabila bilangan segmen meningkat, bentuk gelombang terus mendekati gelombang sinus. Dalam aplikasi praktikal, bilangan segmen adalah dari 4 hingga 2048 atau lebih, dan kebanyakan IC drive stepper menggunakan 4 hingga 64 segmen. Seluruh langkah memandu, hanya satu fasa dipertingkatkan pada setiap saat, penggantian arus dua fasa dan suis arah semasa, sehingga sejumlah empat mekanikal mekanikal mekanik dibuat. Pemacu separuh langkah agak rumit daripada mod memandu penuh. Pada masa yang sama, kedua-dua fasa mungkin perlu bertenaga, seperti ditunjukkan dalam Rajah 1, yang menggandakan resolusi langkah motor. Pemacu dibahagikan, sudut langkah pemutar motor akan berkurang apabila bilangan subbahagian meningkat, dan putaran motor akan menjadi semakin stabil. Sebagai contoh, urutan 32-segmen subdivisi dipanggil mod memandu lapan langkah.
Kepentingan ketepatan kawalan semasa
Kedudukan rotor motor stepper bipolar bergantung pada jumlah arus yang mengalir melalui dua gegelung gegelung. Secara umum, penunjuk utama untuk memilih motor stepper adalah kedudukan mekanikal yang tepat atau kawalan kelajuan sistem mekanikal tepat. Oleh itu, kawalan ketepatan arus penggulungan adalah sangat penting untuk kelancaran motor melangkah.
Dalam sistem mekanikal, terdapat dua masalah yang boleh menyebabkan kawalan semasa yang tidak tepat:
Sekiranya operasi kelajuan rendah atau motor stepper untuk kawalan kedudukan, bilangan langkah setiap motor subseksyen tidak betul, menyebabkan kedudukan yang salah.
Pada kelajuan tinggi, sistem garis lurus boleh menyebabkan perubahan kelajuan motor jangka pendek, menjadikan torsi tidak stabil dan meningkatkan bunyi bising dan getaran.
Kawalan PWM dan mod pelepasan semasa (DecayMode)
Kebanyakan pemacu motor stepper bergantung kepada ciri-ciri induktansi putaran motor stepper untuk mencapai peraturan semasa PWM. Melalui litar H-jambatan yang terdiri daripada kuasa MOSFETs yang bersamaan dengan setiap penggulungan, apabila kawalan PWM bermula, voltan bekalan kuasa dikenakan kepada litar motor, dengan itu menghasilkan arus memandu. Setelah arus mencapai nilai set, jambatan H menghidupkan keadaan kawalan, menyebabkan keluaran arus mereput. Selepas masa yang ditetapkan, kitaran PWM baru akan bermula sekali lagi dan jambatan H akan sekali lagi menjana arus gegelung.
Proses ini diulang untuk menyebabkan arus penggulungan meningkat dan jatuh. Melalui pensampelan semasa dan kawalan negeri, nilai semasa puncak setiap segmen boleh diselaraskan dan dikawal.
Selepas arus puncak yang dijangkakan dicapai, terdapat dua cara untuk mengawal pengecilan semasa penggulungan memandu jambatan H:
Litar pintas penggulungan (semasa menghidupkan MOSFET di bahagian rendah atau tinggi), pelepasan semasa perlahan-lahan.
Jambatan H membalikkan pengaliran, atau membolehkan arus mengalir melalui diod badan MOSFET, dan arus mereput dengan cepat.
