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步進電機細分講解(CZZ)
2022年12月8日

一、 細分

1.什么是驅動器的細分?運行拍數和步距角的關系。

“細分”是針對“步距角”而言。沒有細分狀態的話,控制系統(可以說單片機)每發一個步進的脈沖信號,步進電機就會按照整步(步距角)旋轉一個特定的角度。步進電機的datasheet都會給出一個步距角,我們最常見的步進電機的步距角是1.8°。我們通過步進電機驅動器(步進電機驅動板)設置細分狀態,步進電機將會按照細分的步距角旋轉位移角度,從而實現更精密的定位。

列表說明:

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上表可看出,電機運行時的真正步距角=電機固有步距角/細分數。

舉例1:步進電機的步距角為1.8°,驅動器不進行細分設置,工作在整步狀態時,單片機每發一個脈沖信號,步進電機旋轉1.8°。所以步進電機旋轉一周需要的脈沖數為360°/1.8° =  200 個。所以我們單片機必須要給驅動器發送200個脈沖才能使步進電機旋轉一周。

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舉例2:步進電機的步距角為1.8°,設置驅動器的細分數是10細分,則電機運行時真正的步距角是1.8°/10 = 0.18°,即單片機每發一個脈沖信號,步進電機旋轉0.18°。所以步進電機旋轉一周需要的脈沖數為360°/0.18° =  2000 個。所以我們單片機必須要給驅動器發送2000個脈沖才能使步進電機旋轉一周。

舉例3:步進電機的步距角為1.8°,設置驅動器的細分數是40細分,則電機運行時真正的步距角是1.8°/40 = 0.045°,即單片機每發一個脈沖信號,步進電機旋轉0.18°。所以步進電機旋轉一周需要的脈沖數為360°/0.045° =  8000 個。所以我們單片機必須要給驅動器發送8000個脈沖才能使步進電機旋轉一周。

細分是步進電機按照微小的步距角旋轉,也就是常說的微步距控制。不同的場合有不同的控制要求,并不是要求驅動步進電機一定要細分。

運行拍數與驅動器細分的關系:運行拍數是指步進電機運行時每轉一個齒距需要的脈沖數。例如某個步進電機有50個齒,如運行拍數設置為160,那么步進電機旋轉一圈需要50*160=8000步;對應步距角=360/8000 = 0.045°。其實對于我們用戶來講沒必要去計算是幾步幾拍,我們只需要知道:步進電機整步運行需要的脈沖數。例如:步進電機步距角1.8°,單片機每秒鐘給200個脈沖,則步進電機就能夠在一秒內轉完一圈;如果設置細分為40細分,則單片機要每秒鐘給8000個脈沖,步進電機才能夠在一秒內轉完一圈。

2.細分的好處

步進電機驅動器采用細分的功能能夠消除步進電機的低頻共振現象,減少震動,降低工作的噪音。低頻共振是步進電機固有特性,只有通過驅動器細分的辦法才能夠減輕消除。

利用細分方法還能夠提高步進電機的輸出轉矩。細分狀態下提供給步進電機的電流顯的“持續、強勁”,極大的減少步進電機旋轉是的反向電動勢。

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