電機(jī)的步距角表示控制系統(tǒng)每發(fā)送一個(gè)脈沖信號(hào),電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。或者說(shuō),每輸入一個(gè)脈沖電信號(hào)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱為歩距角,也可以這樣描述:定子控制繞組每改變一次通電方式,稱為一拍。每一拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的機(jī)械角度稱之為步距角。通常用θs表示。常見(jiàn)的有3°/1.5°,1.5°/0.75°,3.6°/1.8°。如,對(duì)于步距角為1.8度的步進(jìn)電機(jī)(小電機(jī)),轉(zhuǎn)一圈所用的脈沖數(shù)為 n=360/1.8=200個(gè)脈沖。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)具有固定分辨率,如每轉(zhuǎn)24步分辨率的步進(jìn)電動(dòng)機(jī),步距角為15°。采用小步距角分幾步來(lái)完成一定增量運(yùn)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是:運(yùn)行時(shí)的過(guò)沖量小,振蕩不明顯,精度高。選用時(shí)應(yīng)權(quán)衡系統(tǒng)的精度和速度要求。步距角的誤差不會(huì)長(zhǎng)期積累,只與輸入脈沖信號(hào)數(shù)相對(duì)應(yīng),可以組成結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單而又具有一定精度的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng),也可以在要求更高精度時(shí)組成閉環(huán)系統(tǒng)。如電機(jī)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)步距角可以稱之為“電機(jī)固有步距角”,它不一定是電機(jī)實(shí)際工作時(shí)的真正步距角,真正的步距角和驅(qū)動(dòng)器有關(guān)。
步進(jìn)電機(jī)
那么什么是驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分?
簡(jiǎn)單地講,細(xì)分?jǐn)?shù)就是指電機(jī)運(yùn)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(qū)動(dòng)器工作在10細(xì)分狀態(tài)時(shí),其步距角只為‘電機(jī)固有步距角’的十分之一,也就是說(shuō):當(dāng)驅(qū)動(dòng)器工作在不細(xì)分的整步狀態(tài)時(shí),控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)1.8°;而用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器工作在10細(xì)分狀態(tài)時(shí),電機(jī)只轉(zhuǎn)動(dòng)了0.18° ,這就是細(xì)分的基本概念。更為準(zhǔn)確地描述驅(qū)動(dòng)器細(xì)分特性的是運(yùn)行拍數(shù),運(yùn)行拍數(shù)指步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)每轉(zhuǎn)一個(gè)齒距所需的脈沖數(shù)。某電機(jī)有50個(gè)齒,如果運(yùn)行拍數(shù)設(shè)置為 160,那么步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈總共需要50×160=8000步;對(duì)應(yīng)步距角為360°÷8000=0.045°。請(qǐng)注意,如果運(yùn)行拍數(shù)設(shè)為30,按上表對(duì)應(yīng)關(guān)系細(xì)分?jǐn)?shù)為7.5,不是一個(gè)整數(shù)。
細(xì)分功能完全是由驅(qū)動(dòng)器靠精確控制電機(jī)的相電流所產(chǎn)生的,與電機(jī)無(wú)關(guān)。
要了解“細(xì)分”,先要弄清“步距角”這個(gè)概念:它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號(hào),電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。電機(jī)出廠時(shí)給出了一個(gè)步距角的值,如某電機(jī)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)步距角可以稱之為‘電機(jī)固有步距角’,它不一定是電機(jī)實(shí)際工作時(shí)的真正步距角,真正的步距角和驅(qū)動(dòng)器有關(guān),步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào),它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度(稱為“步距角”),它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的??梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量,從而達(dá)到準(zhǔn)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(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度,從而達(dá)到調(diào)速和定位的目的。