瞭解步進驅動器的“細分”,先要弄清步進電機“步距角”這個概念

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瞭解步進驅動器的“細分”,先要弄清步進電機“步距角”這個概念

步進電機的步距角,瞭解步進電機驅動器的“細分”,先要弄清步進電機“步距角”這個概念!

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步距角,即在沒有減速齒輪的情況下,對於一個脈衝信號,轉子所轉過的機械角度。電機的步距角表示控制系統每發送一個脈衝信號,電機所轉動的角度。或者說,每輸入一個脈衝電信號轉子轉過的角度稱為歩距角。也可以這樣描述:定子控制繞組每改變一次通電方式,稱為一拍。每一拍轉子轉過的機械角度稱之為步距角,通常用θs表示。常見的有3°/1.5°,1.5°/0.75°,3.6°/1.8°。如,對於步距角為1.8度的步進電機(小電機),轉一圈所用的脈衝數為 n=360/1.8=200個脈衝。步距角的誤差不會長期積累,只與輸入脈衝信號數相對應,可以組成結構較為簡單而又具有一定精度的開環控制系統,也可以在要求更高精度時組成閉環系統。

瞭解步進驅動器的“細分”,先要弄清步進電機“步距角”這個概念

舉個例子,對步距角進行說明,大家可以更清楚的理解這個概念:

如電機給出的值為 7.5°/15°(表示半步工作時為7.5°、整步工作時為15°),這個步距角可以稱之為“電機固有步距角”,它不一定是電機實際工作時的真正步距角,真正的步距角和驅動器有關。

步進電機驅動器的細分

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簡單地講,細分數就是指電機運行時的真正步距角是固有步距角(整步)的幾分指一。從下表可以看出:驅動器工作在10細分狀態時,其步距角只為‘電機固有步距角’的十分之一,也就是說:當驅動器工作在不細分的整步狀態時,控制系統每發一個步進脈衝,電機轉動1.8°;而用細分驅動器工作在10細分狀態時,電機只轉動了0.18° ,這就是細分的基本概念。【搞懂了麼?可以反覆的認真想想】

更為準確地描述驅動器細分特性的是運行拍數,運行拍數指步進電機運行時每轉一個齒距所需的脈衝數。某電機有50個齒,如果運行拍數設置為160,那麼步進電機旋轉一圈總共需要50×160=8000步;對應步距角為360°÷8000=0.045°。請注意,如果運行拍數設為30,按上表對應關係細分數為7.5,不是一個整數。

細分功能完全是由驅動器靠精確控制電機的相電流所產生的,與電機無關。

步進電機驅動器細分的主要優點

1、完全消除了電機的低頻振盪

  低頻振盪是步進電機(尤其是反應式電機)的固有特性,而細分是消除它的唯一途徑,如果步進電機有時要在共 振區工作(如走圓弧),選擇細分驅動器是唯一的選擇。

2、提高了電機的輸出轉矩

尤其是對三相反應式電機,其力矩比不細分時提高約30-40% 。

3、提高了電機的分辨率

由於減小了步距角、提高了步距的均勻度,‘提高電機的分辨率’是不言而喻的。

以上這些優點,尤其是在性能上的優點,並不是一個量的變化,而是質的飛躍。根據記錄,原來使用不細分驅動器的用戶通過比較後,大都改選為細分驅動器。所以建議最好選用細分驅動器。

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