一种步进电机恒速渐变转矩归零方法研究

　　其中绕组1的驱动电流如图5所示。可以看出电流波形按正弦规律变化，其振幅按式(5)逐渐衰减。
　　在实际应用中，可以使电机正转一定的角度后，然后执行图5所示的归零过程，避免由于归零前电机已在零位，对电机造成的损害。此外，θCOM和IMIN也需要根据实际的电机和负载情况来确定。

　　控制绕组电流大小通常采用PWM方法。在一般的应用中，驱动电压为固定值，通过改变PwM信号的占空比来改变加在绕组上电压的平均值(直流分量)，从而改变绕组的驱动电流，其平均驱动电流与占空比成正比。
　　在常见的控制器中，实现PWM信号需要两个寄存器，一个寄存器为PwM周期寄存器，用来保存PWM信号的周期Nperi；另一个寄存器为PWM占空比寄存器，用来保存PwM信号的占空比Ⅳduty值在O到Nperi之间变化。要实现渐变转矩归零，那么两个绕组占空比寄存器的值分别为：

　　式中，round(x)表示取最接近的x整数。只要根据式(8)和式(9)，按一定的时间间隔更新两个绕组　　的占空比寄存器，就能达到恒速渐变转矩微步归零的目的。
　　步进电机微步驱动的细分数一般在4~32之间，细分数达到32已经足够高了，如果再提高细分数，对步进电机性能的改善非常有限，实际意义不大。而PWM控制器产生的PWM信号有较高的分辨率，常见的有8位、10位、12位和16位等，因此PWM控制器能够产生足够精度的、恒速渐变转矩所需的PWM信号。
　　3结语

       步进电机恒速渐变转矩归零方法，不需要位置传感器及相应的检测电路等硬件，就能够安全地执行归零过程。通过PWM信号，合理地控制各绕组正弦电流的振幅大小，达到归零转矩逐渐减小的目的，从而有效地保护步进电机和传动机构。
　　该方法只要能够改变绕组电流的PWM控制器，无需其他硬件支持，就能够使用，因此该方法应用范围非常广泛。该方法已应用在多款步进电机式汽车仪表中。结果表明，步进电机归零可靠，电机运转平稳、安静，电机回到零位时无抖动。

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本文关键字：步进电机  驱动电路及控制电路，单元电路 - 驱动电路及控制电路