细分驱动是步进电机驱动器与控制技术的飞跃

信息来源：深圳市嘉扬科技有限公司
添加时间：2025-1-19

细分驱动的意义是指在步进电机每次进行脉冲切换时，不是通过将电机内部绕组的全部电流进行通入或切除，而是仅仅改变其相应绕组中电流的一小部分，步进电机的合成磁势也只旋转了其电机步距角的一部分。细分驱动时，绕组的电流不仅仅是一个方波而是一个阶梯波，额定电流是台阶式的投入或切除。比如：电流被分成了n个不同的台阶，转子则需要通过n次才能转过一个步距角，即n细分。细分驱动的最主要的优点就是其步进电机的步距角变小，分辨率提高，且同时也提高了步进电机的定位精度、启动性能的高低以及高频输出转矩;其次，减弱或者消除了步进电机的在低频状态下的振动，降低了步进电机在共振区工作的几率。可以说细分驱动技术是步进电机驱动器与控制技术的一个飞跃。一般的细分方法只改变某一相的电流，另一相电流保持不变。在O°～45°，Ia保持不变，Ib由O逐级变大;在45°～90°，Ib保持不变，Ia由额定值逐级变为0。该方法的优点是控制较为简单，在硬件上容易实现；但所合成的矢量幅值是不断变化的，输出力矩也跟着不断变化，从而引起滞后角的不断变化。这就是目前常用的细分方法的缺陷，那么有没有一种方法让矢量角度变化时同时保持幅值不变呢?由上面分析可知，只改变单一相电流是不可能的，那么同时改变两相电流呢?下面再由供应微型步进电机及电机驱动器电机产品的科技电机来介绍合成矢量幅值保持不变的数学模型：当Ia=Im?cosx，Ib=Im?sinx时(式中Im为电流额定值，Ia、Ib为实际的相电流，x由细分数决定)，其合成矢量始终为圆的半径，即恒力距。即Ia、Ib以某一数学关系同时变化，保证变化过程中合成矢量幅值始终不变。基于此，当细分数很大、微步距角非常小时，滞后角变化的差值已大于所要求细分的微步距角，使得细分实际上失去了意义。而等角度是指合成的力臂每次旋转的角度一样。额定电流可调是指可满足各种系列电机的要求。例如，86系列电机的额定电流为6～8A，而57系列电机一般不超过6A，步进电机驱动器有各种档位电流可供选择。细分为对额定电流的细分。为实现“额定电流可调的等角度恒力距”，理论上只要各相相电流能够满足以上的数学模型即可。这就要求电流控制精度非常高，不然Ia、Ib所合成的矢量角将出现偏差，即各步步距角不等，细分也失去了意义。本文建立一种“额定电流可调的等角度恒力矩细分”驱动方法，以消除力距不断变化引起滞后角的问题。供应科技直线步进电机的深圳市科技有限公司与您携手共创辉煌！