步进电机外形结构
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步进电机内部结构图
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步进电机分类
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单段反应式步进电机
1、内部结构图
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2、磁场形成
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3、节拍运动动画
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4、定子通电方式 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20201010142751727.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMwMjA5OTc3,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center)
6、两转子齿转动方式
6.1、方式一 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6.2、方式二 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
6.3、方式三
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7、四转子齿转动方式
7.1、方式一 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
7.2、方式二 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
7.3、方式三 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20201010145827801.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMwMjA5OTc3,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center)
步距角
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步进电机实际结构
展开结构
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细分
细分(微步进分辨率)是相对于控制器的名词,它是控制芯片内部通过控制电机绕组的电流,从而实现控制步进电机的转动角度。
当需要控制步进电机转动比最小步距角更小的角度时,就需要引用细分控制,磁力的大小与绕组的电流大小是相关的。
当通电相的电流不会马上到达峰值,而断电相的电流也不会立即降为零时,电机内部磁场为上下两相电流共同合成,而产生的磁场合力,会使转子有一个新的平衡位置,这个新的平衡位置在原最小步距角的范围内。也就是说, 如果绕组电流的波形不再是一个近似方波, 而是分成N 个阶梯的近似阶梯波, 则电流每升或者降一个阶梯时, 转子转动一小步。当转子按照这个规律转过N 小步时, 实际相当于它转过一个步距角。这种将一个步距角分成若干小步的驱动方法,称为细分驱动。 如图3: T1 是一个高频开关管。T2 管的发射极接一个电流取样小电阻R。比较器一端接给定电压uc, 另一端接R 上的压降。控制脉冲ui 为低电平时, T1 和T2 均截止。当ui 为高电平时, T1 和T2 均导通, 电源向电机供电。由于绕组电感的作用, R 上电压逐渐升高, 当超过给定电压uc, 比较器输出低电平, 与门因此输出低电平, T1 截止, 电源被切断, 绕组电感放电。当取样电阻上的电压小于给定电压时, 比较器又输出高电平, 与门输出高电平, T1 又导通, 电源又开始向绕组供电, 这样反复循环, 直到ui 又为低电平。因此: T2 每导通一次, T1 导通多次, 绕组的电流波形为锯齿形, 如图4 所示, 在T2 导通的时间里电源是脉冲式供电( 图4 中ua 波形) , 所以提高了电源效率, 而且还能有效抑制共振。
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20201010152946963.png#pic_center) 很多用户误以为步进电机驱动器的细分越高,步进电机的精度就越高,其实这是一种错误的观念,比如步进电机驱动器细分较高的可以达到60000个脉冲一转,而步进电机实际是无法分辨这个精度的,当驱动器设置为60000个脉冲/转的时候,步进电机驱动器接受好几个脉冲,步进电机才走一步,这样并不能提高步进电机的精度。
步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术,其主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动,提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。细分后电机运行时的实际步距角是基本步距角的几分之一。(两相步进电机的基本步距角是1.8°,即一个脉冲走1.8°,如果没有细分,则是200个脉冲走一圈360°,细分是通过驱动器靠精确控制电机的相电流所产生的,与电机无关,如果是10细分,则发一个脉冲电机走0.18°,即2000个脉冲走一圈360°,电机的精度能否达到或接近0.18°,还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大;细分数越大精度越难控制。以次类推。三相步进电机的基本步距角是1.2°,即一个脉冲走1.2°,如果没有细分,则是300个脉冲走一圈360°,如果是10细分,则发一个脉冲,电机走0.12°,即3000个脉冲走一圈360°,以次类推。在电机实际使用时,如果对转速要求较高,且对精度和平稳性要求不高的场合,不必选高细分。在实际使用时,如果转速很低情况下,应该选大细分,确保平滑,减少振动和噪音。)
示例: 如下图A4988的规格是,通过芯片MS1,MS2,MS3引脚设定细分: 还有一点要注意的是,许多规格书介绍细分设定时,是以步距角为90°为基础进行说明的,如下图A4988规格书的介绍: 如上表格,以步距角为90°为基础,进行示例说明A4988的细分设定,如果A4988的细分设定为Half Step,则每个脉冲走45°,转360°需要8个脉冲。
实际运用时需要按照你使用电机的实际步距角进行替换,例如你使用步距角为1.8°的步进电机,A4988的细分设定为Half Step,则每个脉冲走0.9°,转360°需要400个脉冲。
结束!
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