步進(jìn)電機的操作相對簡(jiǎn)單。驅動(dòng)器向電機發(fā)送電流脈沖，每個(gè)脈沖使電機前進(jìn)一步或一轉的幾分之一。每個(gè)電流脈沖的移動(dòng)量取決于定子和轉子的設計。對于永磁步進(jìn)電機，通常有一個(gè)1.8度的全步角(每轉200步)，而混合式步進(jìn)電機的全步角則小至0.72度(每轉500步)。但是，混合式和永磁式步進(jìn)電機的設計也可以通過(guò)一種稱(chēng)為微步控制的方法來(lái)驅動(dòng)。

 

　　在微步進(jìn)控制中，驅動(dòng)器沒(méi)有傳遞離散的電流脈沖，而是向電機繞組發(fā)送了兩個(gè)相位相差90度的正弦電壓波。正弦波電壓使繞組中的電流逐漸增加和減少，從而使電動(dòng)機運動(dòng)了整整步的幾分之一(因此，稱(chēng)為“微步”)。

 

　　微步控制的好處

 

　　更好的分辨率

 

　　微步控制可以將一個(gè)完整的步距分割多達256次，當整個(gè)步距角為1.8度時(shí)，產(chǎn)生的步進(jìn)角小至0.007度(每轉51,200步)。這樣可以大大提高分辨率(電機可以移動(dòng)的最小增量)。但是隨著(zhù)分辨率的提高，每個(gè)增量步的轉矩產(chǎn)生會(huì )降低，如果增量轉矩不足以克服負載和電動(dòng)機慣性，則會(huì )降低電動(dòng)機的精度。

 

　　微步進(jìn)(底部)可提高分辨率并減少定位振蕩。

 

　　運動(dòng)平穩

 

　　微步進(jìn)控制的另一個(gè)好處是電機旋轉非常平穩。這是因為微步進(jìn)允許每個(gè)電動(dòng)機繞組中電流的逐漸累積和衰減，與全步運行相比，它提供了更一致的轉矩，因此運動(dòng)更平穩。這在較慢的速度下尤其明顯，在該速度下，全步運行會(huì )導致明顯的制動(dòng)扭矩。

 

　　通過(guò)模擬正弦電壓波形，微步進(jìn)比全步進(jìn)或半步進(jìn)提供更平滑的運動(dòng)。

 

　　減少共振

 

　　當步進(jìn)電機在其固有頻率范圍附近或在其固有頻率范圍內運行時(shí)，諧振可能會(huì )成為問(wèn)題。全步或半步模式下傳遞的能量脈沖會(huì )激發(fā)共振，尤其是在電機空載或輕載時(shí)。通過(guò)提供定子磁通的平滑運動(dòng)，從而使能量更連續地流向轉子，微步控制可以減少或實(shí)際上消除共振問(wèn)題。

 

　　隨著(zhù)步長(cháng)的減小(即微步距)，激發(fā)能(會(huì )引起共振)減小。

 

　　盡管與全步或半步運行模式相比，增量扭矩產(chǎn)生減少了，但微步進(jìn)仍具有許多優(yōu)勢，使其成為許多步進(jìn)電機應用中有吸引力的控制方法。對于需要精確定位的應用，采用微步控制的步進(jìn)電機可以提供比伺服驅動(dòng)系統更簡(jiǎn)單，成本更低的解決方案。

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