微電機(jī)是一種應(yīng)用廣泛的執(zhí)行器，用于各種自動化控制系統(tǒng)。其精度要求達(dá)到納米級，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性有非常高的要求。傳統(tǒng)的電機(jī)控制技術(shù)根本無法滿足設(shè)計要求，而電機(jī)細(xì)分技術(shù)在一定程度上解決了存在的潛在問題。

一、認(rèn)識微電機(jī)

微型馬達(dá)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)換為角位移的執(zhí)行器。當(dāng)微驅(qū)動器接收到脈沖信號時，它驅(qū)動微電機(jī)按設(shè)定的方向旋轉(zhuǎn)一個固定步距角，它的旋轉(zhuǎn)以一個固定的角度步進(jìn)運(yùn)行。所以我們可以很容易地通過控制脈沖數(shù)來控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度和加速度。

常用的微型電機(jī)主要有三種：可變磁阻、永磁和混合?？勺兇抛栊陀苫巨D(zhuǎn)子和定子組成。轉(zhuǎn)子上設(shè)有齒或槽。它總是轉(zhuǎn)向定子磁場中磁阻較小的位置。它可以產(chǎn)生步距角為0.9°-15°的中等扭矩。永磁式微型電動機(jī)的轉(zhuǎn)子由圓柱形永磁體制成，上面有齒或槽。扭矩比較小，有保持力矩，步距角7.5°~90°。廣泛應(yīng)用于計算機(jī)周邊設(shè)備和儀器儀表行業(yè)。混合微電機(jī)結(jié)合了永磁微電機(jī)和可變磁阻電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)?；旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)扭矩大，斷電時具有保持力。步距角約為 0.9°~15°。

二、細(xì)分原因

很多人說微電機(jī)的細(xì)分是為了提高定位精度。事實上，這并不是較重要的因素。細(xì)分實際上可以大大提高電機(jī)的運(yùn)行性能。以兩相混合微電機(jī)為例。如果電機(jī)額定電流為5A，采用常規(guī)驅(qū)動方式，電機(jī)每運(yùn)行一次，繞組相電流從0開始變化。到5A或者從5A到0，這種電流的突變必然會引起電機(jī)的振動。如果采用細(xì)分技術(shù)，如果是50細(xì)分，電機(jī)運(yùn)行每一步繞組能量電流變化僅0.1A，可以大大改善電機(jī)的振動。同時細(xì)分后，電機(jī)的輸出扭矩實際上是增加了，特別是三相反作用力電機(jī)，扭矩比不細(xì)分時提高了30-40%左右，提高了電機(jī)的分辨率，降低了步距。角度，增加步距的均勻性，所以微電機(jī)的細(xì)分可以說是好處多多。

三、細(xì)分控制技術(shù)的實現(xiàn)方法

以兩相電抗微電機(jī)為例。如果電機(jī)的節(jié)拍數(shù)為 N 并且每秒輸入 f 個脈沖時，轉(zhuǎn)子的速度為。當(dāng) f 為常數(shù)時，改變 N 將改變速度。電機(jī)細(xì)分后，N增大，增加運(yùn)行節(jié)拍數(shù)，從而減小步距角，使電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，以保持電機(jī)正常運(yùn)行速度，相應(yīng)的脈沖數(shù)需要增加。

如果每次切換輸入脈沖，只改變相應(yīng)繞組額定電流的一部分，那么轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一步，就只是原來步距角的一部分。額定電流分為多少級切換，轉(zhuǎn)子以多少步完成一個原始步距角，通過微電機(jī)相電流的步進(jìn)控制，電機(jī)可以以較小的單位步距角運(yùn)行。從而減少步長和低頻振蕩。總之，細(xì)分驅(qū)動的思路就是改變原來簡單的轉(zhuǎn)子電流通斷過程，逐漸改變各相繞組的電流大小和方向，使電機(jī)內(nèi)部的空間復(fù)合磁場逐漸改變了，使原來的一個步距角的通電方式變?yōu)楦S電流的步進(jìn)波，變成了多步。由于一般使用的斬波器頻率很高，因此可以忽略各級的電流波動，大致可以看作是直流輸出。