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步进电机驱动方案概述资料 本文简介：步进电机驱动方案概述众所周知,步进电机的驱动方式有整步,半步,细分驱动?三者即有区别又有联系,目前,市面上很多驱动器支持细分驱动方式?本文主要描述这三种驱动的概述?本文仅供参考,且由广州邦控科技(http://www.16fw.com)的工程笔记整理所得,如发现错误请联系我们:E-mail:[em
步进电机驱动方案概述资料 本文内容：
步进电机驱动方案概述
众所周知,步进电机的驱动方式有整步,半步,细分驱动?三者即有区别又有联系,目前,市面上很多驱动器支持细分驱动方式?本文主要描述这三种驱动的概述?
本文仅供参考,且由广州邦控科技(http://www.16fw.com)的工程笔记整理所得,如发现错误请联系我们:E-mail:
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如下图是两相步进电机的内部定子示意图,为了使电机的转子能够连续?平稳地转动,定子必须产生一个连续?平均的磁场?因为从宏观上看,电机转子始终跟随电机定子合成的磁场方向?如果定子合成的磁场变化太快,转子跟随不上,这时步进电机就出现失步现象?
既然电机转子是跟随电机定子磁场转动,而电机定子磁场的强度和方向是由定子合成电流决定且成正比?即只要控制电机的定子电流,则可以达到驱动电机的目的?下图是两相步进电机的电流合成示意图?其中Ia是由A-A`相产生,Ib是由B-B`相产生,它们两个合成后产生的电流I就是电机定子的合成电流,它可以代表电机定子产生磁场的大小和方向?
有了以上的步进电机背景描述后,对于步进电机的整步?半步?细分的三种驱动方式,都会是同一种方法,只是电流把一个圆(360°)分割的粗细程序不同?
整步驱动
对于整步驱动方式,电机是走一个整步,如对于一个步进角是3.6°的步进电机,整步驱动是每走一步是走3.6°?
下图是整步驱动方式中,电机定子的电流次序示意图:
由上图可知,整步驱动每一时刻只有一个相通电,所以这种驱动方式的驱动电路可以是很简单,程序代码也是相对容易实现,且由上图可以得到电机整步驱动相序如下:
BB’→A’A→B’B→AA’→BB’
下图是这种驱动方式的电流矢量分割图:
可见,整步驱动方式的电流矢量把一个圆平均分割成四份?
下图是整步驱动方式的A?B相的电流I
vs
T图:
可以看出,整步驱动描出的正弦波是粗糙的?使用这种方式驱动步进电机,低速时电机会抖动,噪声会比较大?但是,这种驱动方式无论在硬件或软件上都是相对简单,从而驱动器制造成本容易得到控制?
半步驱动
对于半步驱动方式,电机是走一个半步,如对于一个步进角是3.6°的步进电机,半步驱动是每走一步,是走1.8°(3.6°/2)?
下图是半步驱动方式中,电机定子的电流次序示意图:
由上图可见,半步驱动方式的比整步驱动方式相对复杂一些,在同一时刻,可能两个相都需要被通电,如果要求电机转动的力矩平稳,则需要在两相同时通电时,通电电流应该为单相通电电流的sin(45°),即√2/2?当然,可以直接通以和单相通电流相等的电流,结果是电机转动过程中的力矩不恒定,但它带来的好处是驱动电路或软件编写的简化?具体应用视实际场合而定,更具体可以联系a
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href=“//index.php“>http://www.16fw.com)?以下是这种的驱动方式的驱动相序:
BB’→BB’
A’A→A’A→B’B
A’A→
B’B→B’B
AA’→AA’→
AA’
BB’
如果需要反转,只需按以上相序的逆向进行通电即可?
当按以上相序对电机通电,产生的电流矢量则可以把一个圆分割成8份,如下图所示:
半步驱动一方面使电机的步进分辨率提高了一倍,且电机运转会更为平稳?
对比地,半步驱动方式的两相电流图如下图所示:
由上图看出,半步驱动方式描出的正弦波较之整步驱动方式,有了改观,提高了精度?这样的好处是在无需更改电机的情况下,电机的步进角分辨率提高了一倍,且电机运行相对安静一些?
细分驱动
如下图,可以看出某种规律:
看上图,电流矢量分割圆越来越稠密,如上图的c?这是4细分驱动的分割图,从宏观上可想象,电机转子走一步的角度将会随着细分数的增加而减小,电机转动也越来越平稳?安静?从某种意义上,整步和半步驱动也是细分驱动的一样,它们的关系就如正方形和长方形的关系?
上图是4细分驱动方式的两相电流图,由图看出,这时每相电流的曲线较半步驱动时的电流曲线更加细腻?
电流细分是细分驱动的其中方法,恒流的实现常用斩波驱动,给定的电流是以正弦波分布?另一种为电压细分,这种方法是比正弦波的电压驱动电机的线圈,可以不需要反馈地实现电机的细分驱动,但是由于电机的反电势等的作用,正弦波电压驱动并不能产生正弦波的电流,效果没有电流细分好,但是它的驱动电路相对简单?
细分可以提高电机的步进角分辨率,但是,这并不是细分驱动的初衷,而是为了减缓步进电机运转过程的震动和噪声,使电机的力矩输出更平稳?这像数码相机的光学变焦和数字变焦的关系,提高步进系统分辨率最好依靠电机本身和机械结构?
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9?命运,不过是失败者无聊的自慰,不过是懦怯者的解嘲?人们的前途只能靠自己的意志?自己的努力来决定?
10?你或许无法改变身高和体形,但是可以改变你的态度?我们每个人都有力量去培养和保持为我所用的积极态度,提高我们的人生质量,完成我们的人生目标?态度是人生理想的昭示,而非既有成果的反映?改变你的态度,就可以改变你的人生?
11?不要像玻璃那样脆弱?有的人眼睛总盯着自己,所以长不高看不远;总是喜欢怨天尤人,也使别人无比厌烦?没有苦中苦,哪来甜中甜?不要像玻璃那样脆弱,而应像水晶一样透明,太阳一样辉煌,腊梅一样坚强?既然睁开眼睛享受风的清凉,就不要埋怨风中细小的沙粒?
12?常言道,失败是成功之母,而我却认为,失败是一种解脱和潇洒,也是一种“得”?人生中,有成功有失败,成功是鲜花,失败同样也精彩?
13?该来的会来,该走的会走,有时候离开并不意味着结束,而是另一种开始?
14?人生,无非只有三天,昨天,今天,明天?昨天很长,说不清有多少天,但不管有多少天,不管是受到挫折,还是取得辉煌,都只能代表过去,昨天你失败了,将来可能会成功,昨天你辉煌了,将来你可能会萎靡不振,只有把过去的挫折和辉煌都变成今天的基石,才能登上美好的明天?
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