傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)存在的缺點(diǎn)是什么，新型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案
在傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案中，電機(jī)穩(wěn)定在力分布的“底部”。此時(shí)產(chǎn)生的凈旋轉(zhuǎn)電機(jī)扭矩為零，因?yàn)殡姍C(jī)處于平衡點(diǎn)。這解釋了為什么可以在沒(méi)有編碼器或伺服回路的步進(jìn)電機(jī)中保持位置。為了產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，控制器通過(guò)外部線圈連接改變定子相位來(lái)向前或向后移動(dòng)這個(gè)谷。電機(jī)轉(zhuǎn)子向前或向后“落下”，作為響應(yīng)將其自身保持在力谷的底部。想象一個(gè)球沉到槽底。
傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的缺點(diǎn)：
1.不確定的準(zhǔn)確性。固定轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置是內(nèi)部平衡恢復(fù)力與轉(zhuǎn)子上可能存在的任何外力之和。因此，在給定的應(yīng)用程序或給定的負(fù)載中，確切的實(shí)際剖面路徑將在小范圍內(nèi)變化。
2.中程不穩(wěn)定。回到球的比喻，當(dāng)相位角突然改變時(shí)，轉(zhuǎn)子將前進(jìn)，但往往會(huì)圍繞平衡點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，并最終穩(wěn)定在新的相位角中。通常這種發(fā)生非常迅速的穩(wěn)定過(guò)程不是大問(wèn)題，但是當(dāng)自然振鈴頻率等于命令的步進(jìn)速率時(shí)，可能會(huì)發(fā)生稱(chēng)為中間范圍不穩(wěn)定性的現(xiàn)象，這可能導(dǎo)致特定操作下可用扭矩的急劇減少速度。
3.丟失的步驟。足夠大的外力可以推動(dòng)轉(zhuǎn)子遠(yuǎn)離其平衡位置，一直向上并越過(guò)力分布曲線并進(jìn)入下一個(gè)谷底。這種現(xiàn)象稱(chēng)為失步，一旦開(kāi)始通常是失控效應(yīng)，這意味著轉(zhuǎn)子越來(lái)越落后于指令曲線，最終停止。
4.余熱。為了解決失步現(xiàn)象，電機(jī)在足以處理最壞情況運(yùn)動(dòng)曲線的扭矩水平下運(yùn)行。這意味著在所有其他時(shí)間，編程的扭矩都高于實(shí)際需要，從而產(chǎn)生過(guò)多的熱量。
5.噪音。由于某些原因，步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生噪音。如果使用整步或半步驅(qū)動(dòng)方案，這些線圈驅(qū)動(dòng)信號(hào)的方形邊緣會(huì)在轉(zhuǎn)子中激發(fā)共振（讀出該噪聲）。另一個(gè)原因是每次機(jī)械旋轉(zhuǎn)的大量電周期。僅僅向前或向后移動(dòng)轉(zhuǎn)子就需要控制器不斷地為每個(gè)相位上下循環(huán)指令電壓，這會(huì)在線圈中產(chǎn)生噪音，從而在電機(jī)中產(chǎn)生噪音。
6.振動(dòng)。上面列出的所有噪音因素也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。但特別是對(duì)于微步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，存在可能產(chǎn)生很小的噪音但會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的振動(dòng)的現(xiàn)象。由于定子/轉(zhuǎn)子齒的幾何形狀（所有步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)特征）和由此產(chǎn)生的B場(chǎng)的特性，驅(qū)動(dòng)信號(hào)與平移運(yùn)動(dòng)的關(guān)系從來(lái)都不是完美的。換句話(huà)說(shuō)，命令位置和實(shí)際測(cè)量位置的繪圖不是一條精確的直線。這種現(xiàn)象導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有節(jié)奏的振動(dòng)。
7.低最高速度。為了準(zhǔn)確定位，步進(jìn)電機(jī)僅移動(dòng)少量以對(duì)應(yīng)線圈命令波形的前進(jìn)。標(biāo)準(zhǔn)的1.8度步進(jìn)電機(jī)每次機(jī)械旋轉(zhuǎn)需要50個(gè)完整的電周期。相比之下，四極無(wú)刷直流電機(jī)每次機(jī)械旋轉(zhuǎn)僅需要兩個(gè)電周期。電機(jī)線圈電感限制了相位變化的速度，因此步進(jìn)電機(jī)的最大速度往往比無(wú)刷直流電機(jī)低得多。
