電機的步距角表示控制系統每發(fā)送一個(gè)脈沖信號,電機所轉動(dòng)的角度。或者說(shuō),每輸入一個(gè)脈沖電信號轉子轉過(guò)的角度稱(chēng)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(chēng)為一拍。每一拍轉子轉過(guò)的機械角度稱(chēng)之為步距角。通常用θs表示。常見(jiàn)的有3°/1.5°,1.5°/0.75°,3.6°/1.8°。如,對于步距角為1.8度的步進(jìn)電機(小電機),轉一圈所用的脈沖數為 n=360/1.8=200個(gè)脈沖。步進(jìn)電動(dòng)機具有固定分辨率,如每轉24步分辨率的步進(jìn)電動(dòng)機,步距角為15°。采用小步距角分幾步來(lái)完成一定增量運動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是:運行時(shí)的過(guò)沖量小,振蕩不明顯,精度高。選用時(shí)應權衡系統的精度和速度要求。步距角的誤差不會(huì )長(cháng)期積累,只與輸入脈沖信號數相對應,可以組成結構較為簡(jiǎn)單而又具有一定精度的開(kāi)環(huán)控制系統,也可以在要求更高精度時(shí)組成閉環(huán)系統。如電機給出的值為 7.5°/15°(表示半步工作時(shí)為7.5°、整步工作時(shí)為15°),這個(gè)步距角可以稱(chēng)之為“電機固有步距角”,它不一定是電機實(shí)際工作時(shí)的真正步距角,真正的步距角和驅動(dòng)器有關(guān)。
步進(jìn)電機
那么什么是驅動(dòng)器的細分?
簡(jiǎn)單地講,細分數就是指電機運行時(shí)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(dòng)器工作在10細分狀態(tài)時(shí),其步距角只為‘電機固有步距角’的十分之一,也就是說(shuō):當驅動(dòng)器工作在不細分的整步狀態(tài)時(shí),控制系統每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖,電機轉動(dòng)1.8°;而用細分驅動(dòng)器工作在10細分狀態(tài)時(shí),電機只轉動(dòng)了0.18° ,這就是細分的基本概念。更為準確地描述驅動(dòng)器細分特性的是運行拍數,運行拍數指步進(jìn)電機運行時(shí)每轉一個(gè)齒距所需的脈沖數。某電機有50個(gè)齒,如果運行拍數設置為 160,那么步進(jìn)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(guān)系細分數為7.5,不是一個(gè)整數。
細分功能完全是由驅動(dòng)器靠精確控制電機的相電流所產(chǎn)生的,與電機無(wú)關(guān)。
要了解“細分”,先要弄清“步距角”這個(gè)概念:它表示控制系統每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號,電機所轉動(dòng)的角度。電機出廠(chǎng)時(shí)給出了一個(gè)步距角的值,如某電機給出的值為0.9°/1.8°(表示半步工作時(shí)為0.9°、整步工作時(shí)為1.8°),這個(gè)步距角可以稱(chēng)之為‘電機固有步距角’,它不一定是電機實(shí)際工作時(shí)的真正步距角,真正的步距角和驅動(dòng)器有關(guān),步進(jìn)電機驅動(dòng)器是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進(jìn)驅動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號,它就驅動(dòng)步進(jìn)電機按設定的方向轉動(dòng)一個(gè)固定的角度(稱(chēng)為“步距角”),它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數來(lái)控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機轉動(dòng)的速度和加速度,從而達到調速和定位的目的。