步進電機的應用中,轉角是個關鍵,通常情況下,所有的轉角都應以零位為基準,也就是說,步進電機實現位置控制和角度的基礎是參考零位。
零位標定在實際運用過程中的方法其實有很多,本文就將介紹幾種關于步進電機轉矩歸零的方法。
首先,最直接的方法就是被稱為簡單易行的直接歸零法。該方法在零位處安裝一個停止擋塊,然后令步進電機向零位方向驅動足夠大的角度,當步進電機回到零位時,被擋塊擋住,電機停止位置即零位。這種歸零方法簡單,但是在電機被擋塊擋住時,仍會驅動電機執行歸零動作,因此不僅會對步進電機和傳動機構造成傷害,還會產生劇烈的抖動和較大的噪聲。
其次是比較準確、可靠的傳感器應用法。該方法在零位處安裝霍爾開關、光電二極管等位置傳感器,當步進電機回到零位時,傳感器給出檢測信號,控制電路檢測到該信號時,令電機停在零點位置。但此方法增加了電路的復雜性,對安裝有一定的要求。
第三要介紹的方法是無需硬件電路,仍保持電機運行平穩的調整脈寬調制信號的占空比。利用占空比構造出振幅按一定規律衰減的正弦驅動電流。將該電流以一定的相位差加在步進電機的各繞組上,就能讓步進電機以微步方式驅動,而且其轉矩按期望的規律衰減。此方法應用于步進電機歸零過程,可以使電機以恒定轉速且轉矩逐漸減弱的方式回到零位,有效地保護了電機和傳動機構。目前此方法具有廣泛的應用領域。
第四、采用帶停轉檢測的專用電機驅動芯片。這種芯片在電機停轉時,能夠立刻檢測到電機處于停轉狀態,從而確定零點位置。但這種方法通用性差,對步進電機各繞組的電流相位有一定的要求,并且這種方法不能在微步驅動方式下使用。