步進(jìn)電機作為電磁機械裝置，其進(jìn)給的分辨率取決于細分驅動(dòng)技術(shù)。采用軟件細分驅動(dòng)方式，由于編程的靈活性、通用性，使得步進(jìn)細分驅動(dòng)的成本低、效率高，要修改方案也易辦到。同時(shí)，還可解決步進(jìn)電機在低速時(shí)易出現的低頻振動(dòng)和運行中的噪聲等。但單一的軟件細分驅動(dòng)在精度與速度兼顧上會(huì )有矛盾，細分的步數越多，精度越高，但步進(jìn)電機的轉動(dòng)速度卻降低；要提高轉動(dòng)速度，細分的步數就得減少。為此，設計了多級細分驅動(dòng)系統，通過(guò)不同的細分檔位設定，實(shí)現不同步數的細分，同時(shí)保證了不同的轉動(dòng)速度。

 

1 細分驅動(dòng)原理

 

步進(jìn)電機控制中已蘊含了細分的機理。如三相步進(jìn)電機按A→B→C……的順序輪流通電，步進(jìn)電機為整步工作。而按A→AC→C→CB→B→BA→A……的順序通電，則步進(jìn)電機為半步工作。以A→B為例，若將各相電流看作是向量，則從整步到半步的變換，就是在IA與IB之間插入過(guò)渡向量IAB，因為電流向量的合成方向決定了步進(jìn)電機合成磁勢的方向，而合成磁勢的轉動(dòng)角度本身就是步進(jìn)電機的步進(jìn)角度。顯然，I AB的插入改變了合成磁勢的轉動(dòng)大小，使得步進(jìn)電機的步進(jìn)角度由θb變?yōu)?.5 θb，從而也就實(shí)現了2步細分。由此可見(jiàn)，步進(jìn)電機的細分原理就是通過(guò)等角度有規律的插入電流合成向量，從而減小合成磁勢轉動(dòng)角度，達到步進(jìn)電機細分控制的目的。

 

在三相步進(jìn)電機的A相與B相之間插入合成向量AB，則實(shí)現了2步細分。要再實(shí)現4步細分，只需在A(yíng)與AB之間插入3個(gè)向量I1、I2、I3，使得合成磁勢的轉動(dòng)角度θ1=θ2=θ3=θ4，就實(shí)現了4步細分。但4步細分與2步細分是不同的，由于I1、I2、I3 3個(gè)向量的插入是對電流向量IB的分解，故控制脈沖已變成了階梯波。細分程度越高，階梯波越復雜。

 

在三相步進(jìn)電機整步工作時(shí)，實(shí)現2步細分合成磁勢轉動(dòng)過(guò)程為IA→IAB→IB；實(shí)現4步細分轉動(dòng)過(guò)程為IA→I2→IAB……；而實(shí)現8步細分則轉動(dòng)過(guò)程為IA→I1→I2→I3→IAB……。可見(jiàn)，選擇不同的細分步數，就要插入不同的電流合成向量。