步进电动机的细分驱动是通过控制各相绕组中的电流,使它们按一定的规律上升或下降,即在零电流到最大电流之间形成多个稳定的中间电流状态,相应的合成磁场矢量的方向也存在多个中间状态,且按细分步距旋转。
其中合成磁场矢量的幅值决定了步进电动机旋转力矩的大小,合成磁场矢量的方向决定了细分后步距角的大小。
步进电动机的细分控制理论自其产生已经经历了近二十年的发展。过去由于受到电子元器件在开关频率、负载能力、运算速度等诸多方面的制约,很长一段时间细分控制的实际应用很少。随着微电子技术特别是单片机嵌入式系统及DSP技术的飞速发展以及现代电力电子技术的突飞猛进,步进电动机的细分控制也得到了充分发展。
目前,步进电动机的细分驱动电路大多都由单片机控制,单片机控制的步进电动机细分驱动电路不仅减小了控制系统的体积、简化了电路,同时进一步提高了细分精度和控制系统的智能化。随着DSP技术的出现和发展,形成了交流电动机矢量控制、直接转矩控制、无刷直流电机控制、永磁同步电机矢量控制等多种先进、复杂的电机控制方式。形成了电动机控制领域的一次新的技术热潮。
本章基于DSP技术,结合步进电动机的细分控制理论实现了对混合式步进电动机的有效控制,并对其关键电路进行了设计。