步进电机的工作原理

步进电机的工作原理

步进电机驱动器的原理，采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电，就能使步进电机步进转动。图1是该四相反应式步进电机工作原理示意图。

四相步进电机步进示意图 开始时，开关SB接通电源，SA、SC、SD断开，B相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿，2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。 当开关SC接通电源，SB、SA、SD断开时，由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用，使转子转动，1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿，2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。依次类推，A、B、C、D四相绕组轮流供电，则转子会沿着A、B、C、D方向转动。

四相步进电机按照通电顺序的不同，可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等，但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。

单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2.a、b、c所示。

驱动器相当于开关的组合单元。通过上位机的脉冲信号有顺序给电机相序通电使电机转动。

电机的步距角表示控制系统每发送一个脉冲信号，电机所转动的角度。或者说，每输入一个脉冲电信号转子转过的角度称为歩距角，用表示。

也可以这样描述：定子控制绕组每改变一次通电方式，称为一拍。每一拍转子转过的机械角度称之为步距角，通常用θs表示。

步距角的误差不会长期积累，只与输入脉冲信号数相对应，可以组成结构较为简单而又具有一定精度的开环控制系统，也可以在要求更高精度时组成闭环系统。

计算：常见的有3°/1.5°，1.5°/0.75°,3.6°/1.8°。如，对于步距角为1.8度的步进电机（小电机），转一圈所用的脉冲数为 n=360/1.8=200个脉冲。 步数/圈==其实也就是步进电机走一圈所用的步数.

你看的别人驱动器细分 步数/圈.其实相对的就是几细分.

比如. 200步数/圈 也就是走一圈需要200步.走1步就是1.8度.

如果是两相的步进电机的话.这个200步数/圈就是无细分.走的是一个整步.

因为1.8度角是两相步进电机的基本步距角度.

如果调到.2000步数/圈 也就是走一圈需要2000步.走1步就是0.18度.

因为两相步进电机的基本步距角是1.8度.而现在走1步是0.18度.

也就是 1.8/0.18=10 这个10就是10细分.

当你调到2000步数/圈就是相当与调到了10细分.

简单地讲，细分数就是指电机运行时的真正步距角是固有步距角(整步）的几分指一。从上表可以看出：驱动器工作在10细分状态时，其步距角只为‘电机固有步距角’的十分之一，也就是说：当驱动器工作在不细分的整步状态时，控制系统每发一个步进脉冲，电机转动1.8°；而用细分驱动器工作在10细分状态时，电机只转动了0.18° ，这就是细分的基本概念。

细分功能完全是由驱动器靠精确控制电机的相电流所产生的，与电机无关。

那么驱动器细分了有什么优点呢？

其一， 完全消除了电机的低频振荡。低频振荡是步进电机（尤其是反应式电机）的固有特性，而细分是消除它的唯一途径，如果您的步进电机有时要在共振区工作（如走圆弧），选择细分驱动器是唯一的选择。

其二， 提高了电机的输出转矩。细分比不细分，输出转矩对各种电机都有不同程度的提升。

其三， 提高了电机的分辨率。减小了步距角，提高了步距的均匀度