步进电机驱动及控制技术解答

步进电机驱动及控制技术解答1.步进电机为什么要配步进电机驱动器才能工作？步进电机作为一种控制精密位移及大范围调速专用的电机, 它的旋转是以自身固有的步距角角（转子与定子的机械结构所决定）一步一步运行的, 其特点是每旋转一步，步距角始终不变，能够保持精密准确的位置。所以无论旋转多少次，始终没有积累误差。由于控制方法简单，成本低廉，广泛应用于各种开环控制。步进电机的运行需要有脉冲分配的功率型电子装置进行驱动, 这就是步进电机驱动器。它接收控制系统发出的脉冲信号，根据步进电机的结构特点，顺序分配脉冲，实现控制角位移、旋转速度、旋转方向、制动加载状态、自由状态。控制系统每发一个脉冲信号, 通过驱动器就能够驱动步进电机旋转一个步距角。步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。角位移量与脉冲个数相关。步进电机停止旋转时，能够产生两种状态：制动加载能够产生最大或部分保持转矩（通常称为刹车保持，无需电磁制动或机械制动）及转子处于自由状态（能够被外部推力带动轻松旋转）。步进电机驱动器，必须与步进电机的型号相匹配。否则，将会损坏步进电机及驱动器。2.什么是驱动器的细分？运行拍数与步距角是什么关系？“细分”是针对“步距角”而言的。没有细分状态，控制系统每发一个步进脉冲信号，步进电机就根据整步旋转一个特定的角度。步进电机的参数，都会给出一个步距角的值。如 110BYG250A 型电机给出的值为 0.9°/1.8°（表示半步工作时为 0.9°、整步工作时为 1.8°），这是步进电机固有步距角。通过步进电机驱动器设置的细分状态，步进电机将会根据细分的步距角旋转位移角度，从而实现更为精密的定位。以110BYG250A 电机为例，列表说明：电机固有步距角运行拍数细分数电机运行时的真正步距角0.9°/1.8°82 细分，即半步状态0.9°0.9°/1.8°205 细分状0.36°态0.9°/1.8°4010 细分状态0.18°0.9°/1.8°8020 细分状态0.09°0.9°/1.8°16040 细分状态0.045°可用看出，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。例如，驱动器工作在 10 细分状态时，其步距角只有步进电机固有步距角的十分之一。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，步进电机旋转 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° 。其实，细分就是步进电机根据微小的步距角旋转，也就是常说的微步距控制。当然，不同的场合，有不同的控制要求...