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全步、半步和微驱动的区别是什么?

发布09/05/2019

除了电机本体外,驱动方式对步进电机的性能也有很大的影响。到底什么是驾驶方法?以下是对你的解释:

步进电机驱动有三种基本驱动模式:全步、半步和微步。

专门开

在全步驱动期间,步进电机驱动器在一个脉冲/方向命令激励两相步进电机的两个线圈。这个驱动模式的每个脉冲使电机移动一个基本的步进角度。下图为全步进驱动模式下电机定子电流的顺序:

控制pic1

下图是当前的矢量分割图:

下面是当前vs时间图:

全步驱动的电流矢量将一个圆分成四个相等的部分,电流波形是粗糙的。采用这种驱动方式,电机低速振动,噪音大。然而,全步驱动的优点是硬件或软件设计相对简单,使得驱动制造成本易于控制。

半步驱动

在单相励磁的情况下,转子在一个位置停止。当驱动器接收到下一个脉冲并同时给予两个激励后,转子将移动半个台阶角度,并在两个相邻的全台阶位置的中间停止。在这个周期中,两相线圈先单相励磁,然后双相励磁,步进电机以每一个脉冲的半步进角旋转。与全步进法相比,半步进法具有精度加倍、低速运行时振动小的优点。下图为半步驱动模式下电机定子电流顺序示意图:

半步驱动法比全步驱动法要复杂一些。同时两相可能都需要通电,通电电流应为单相通电电流的√2/2。当然,也可以直接通过等于单相电流的电流。因此,电机在旋转过程中的转矩不是恒定的,但它具有简化驱动电路或编写软件的优点。

半步驱动法的驱动相序为:BB '→BB ' & A ' A→A ' A→B ' B & A ' A→B ' B & AA '→AA '→AA ' & BB '。电机按上述相序通电,所得电流矢量将一个圆分成8个部分。

下图是当前的矢量分割图:

下面是当前vs时间图:

从上图可以看出,半步驱动的电流波形比较平滑。与全步进驱动相比,电机的步进角分辨率提高了一倍,电机运行更加平稳安静。

MICRO-STEP开车

微步驱动逐步增加每一相的电流,使吸引转子的力变化缓慢。每当转子在力的平衡点上静止时,阶跃角就会变细。该方法能使转子平稳运行,是低速减振降噪的有效方法之一。对比下图,我们可以看出一定的规律:细分越多,当前矢量分割圆的密度越大。

图c是4个细分驱动器的分割图。从某种意义上说,全步驱动和半步驱动也是细分驱动,它们之间的关系类似于正方形和矩形之间的关系。

上图显示了4个细分的当前图表。从图中可以看出,各相的电流曲线比半步驱动的电流曲线更加精细,类似于正弦波。

细分驱动法是一种非常有效的减振方法,但有以下几点需要注意:

  • 微步在更高的速度下挣扎。如果输入频率过快,细分波形将无法得到所需的电流波形,从而使电机跟踪精度变差。
  • 分区数越高,理论上减振效果越明显,但实际移动超过8个分区的减振效果并不大。通过实际测试不同细分的电流波形和电机旋转角度,我们发现8个细分和16个细分的效果没有差异。
  • 虽然细分的角度可以定位,但其精度不高。因此,在定位控制时,可细分为两相或一相导通进行定位。

应用运动产品,一个月亮的公司,携带我们推荐的步进驱动模块。这些驱动器是针对机器制造商的易用性和灵活性。它们提供了完全步进、半步进和微步进的选项。