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步进电机细分讲解及细分好处


步进电机细分讲解

二相步进电机

1.什么是驱动器的细分?运行拍数和步距角的关系。
 

  “细分”是针对“步距角”而言。没有细分状态的话,控制系统(可以说单片机)每发一个步进的脉冲信号,步进电机就会按照整步(步距角)旋转一个特定的角度。步进电机的datasheet都会给出一个步距角,我们最常见的步进电机的步距角是1.8°。我们通过步进电机驱动器(步进电机驱动板)设置细分状态,步进电机将会按照细分的步距角旋转位移角度,从而实现更精密的定位。


  列表说明:

电机固有步距角

运行拍数

细分数

电机运行时的真正步距角

1.8°

8

2

0.9°

1.8°

20

5

0.36°

1.8°

40

10

0.18°

1.8°

80

20

0.09°

1.8°

160

40

0.045°

 
  上表可看出,电机运行时的真正步距角=电机固有步距角/细分数。

 
  举例1:步进电机的步距角为1.8°,驱动器不进行细分设置,工作在整步状态时,单片机每发一个脉冲信号,步进电机旋转1.8°。所以步进电机旋转一周需要的脉冲数为360°/1.8° =  200 个。所以我们单片机必须要给驱动器发送200个脉冲才能使步进电机旋转一周。

 
  举例2:步进电机的步距角为1.8°,设置驱动器的细分数是10细分,则电机运行时真正的步距角是1.8°/10 = 0.18°,即单片机每发一个脉冲信号,步进电机旋转0.18°。所以步进电机旋转一周需要的脉冲数为360°/0.18° =  2000 个。所以我们单片机必须要给驱动器发送2000个脉冲才能使步进电机旋转一周。

 

  举例3:步进电机的步距角为1.8°,设置驱动器的细分数是40细分,则电机运行时真正的步距角是1.8°/40 = 0.045°,即单片机每发一个脉冲信号,步进电机旋转0.18°。所以步进电机旋转一周需要的脉冲数为360°/0.045° =  8000 个。所以我们单片机必须要给驱动器发送8000个脉冲才能使步进电机旋转一周。
 

  细分是步进电机按照微小的步距角旋转,也就是常说的微步距控制。不同的场合有不同的控制要求,并不是要求驱动步进电机一定要细分。
 

  运行拍数与驱动器细分的关系:运行拍数是指步进电机运行时每转一个齿距需要的脉冲数。例如某个步进电机有50个齿,如运行拍数设置为160,那么步进电机旋转一圈需要50*160=8000步;对应步距角=360/8000 = 0.045°。其实对于我们用户来讲没必要去计算是几步几拍,我们只需要知道:步进电机整步运行需要的脉冲数。例如:步进电机步距角1.8°,单片机每秒钟给200个脉冲,则步进电机就能够在一秒内转完一圈;如果设置细分为40细分,则单片机要每秒钟给8000个脉冲,步进电机才能够在一秒内转完一圈。
 

2.细分的好处

步进电机驱动器

  步进电机驱动器采用细分的功能能够消除步进电机的低频共振现象,减少震动,降低工作的噪音。低频共振是步进电机固有特性,只有通过驱动器细分的办法才能够减轻消除。利用细分方法还能够提高步进电机的输出转矩。细分状态下提供给步进电机的电流显的“持续、强劲”,极大的减少步进电机旋转是的反向电动势。



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