步进电机驱动器细分和不细分的区别 点击：8392 | 回复：71
发表于：2007-05-20 12:03:00
24楼
"当电机转子从一相转到另一相时，如果是细分过渡的话，那么其转动过程中的力矩是相等的，都等于单相通电时的力矩。而非细分控制则在转子从一相到另一相转动的过渡过程中，力矩减小了"
哈哈， 竟然有人说出这种“道理”来， 还因此认定“细分控制...力矩会有所增加是非常正确的”, 哈哈, 一派胡言, 没经过大脑的结论!
1. 没弄明白力矩跟力, 转矩跟力的区别.
2. 正规的细分, 两相合成的电磁力的大小, 确实是等于不细分的单相通电形成的电磁力的大小的.
3. 力矩(或转矩)等于力乘力臂(差不多是这意思), 细分后, 每一步的最大力臂, 也被细分了, 所产生了力矩也小了.
4. 从步进电机的矩角特性去理解, 细分后, 每一个小步的最大功角, 不是90度了, 而是90度除以细分数, 每一个小步在前一个小步不丢步的情况下, 产生的最大转矩是:整步运行最大转矩乘以SIN(90/细分数) .
5. 我们如果有兴趣做相关试验, 那么会看到, 最大能带动10NM的电机, 在10细分后, 也最大差不多能带动10NM的负载. 细分后的运行情况是这样的, 在第一个细分步时, 电机最大扭矩为: 整步运行最大转矩乘以SIN(90/10), 不足以带动负载, 第一步丢步; 第二个细分步时, 由上第一步的丢步, 最大功角变为 SIN(90*2/10), 第二个细分步产生的最大转矩为: 整步运行最大转矩乘以SIN(90*2/10), 也不足以带动负载, 第二个小步丢步------ 一直丢到第10个细分步, 由于前面9个细分步都丢步的原因, 第十个细分步的最大功角, 可以达到 (90*10/10), 即跟整步运行的９０度一样, 此时将带动负载. 注意: 电机整步运行最大转矩， 并不等于最大能带动的负载，而要比最大能带动的负载大， 具体计算超出本人能力范围．
６．用细分去定位， 前提是， 负载＜电机整步运行最大负载乘以ＳＩＮ（９０／细分数）． 否则， 便无法准确定细分位．
以上内容， 本人跟其他兄弟，已不止一次在本坛其它地方提及过， 请其他仁兄，在看贴，思考，说结论时， 更认真对待点．你发的贴子， 你说的话， 不能反应你的技术水平， 但绝对能反应你的人品！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！
哈哈， 竟然有人说出这种“道理”来， 还因此认定“细分控制...力矩会有所增加是非常正确的”, 哈哈, 一派胡言, 没经过大脑的结论!
1. 没弄明白力矩跟力, 转矩跟力的区别.
2. 正规的细分, 两相合成的电磁力的大小, 确实是等于不细分的单相通电形成的电磁力的大小的.
3. 力矩(或转矩)等于力乘力臂(差不多是这意思), 细分后, 每一步的最大力臂, 也被细分了, 所产生了力矩也小了.
4. 从步进电机的矩角特性去理解, 细分后, 每一个小步的最大功角, 不是90度了, 而是90度除以细分数, 每一个小步在前一个小步不丢步的情况下, 产生的最大转矩是:整步运行最大转矩乘以SIN(90/细分数) .
5. 我们如果有兴趣做相关试验, 那么会看到, 最大能带动10NM的电机, 在10细分后, 也最大差不多能带动10NM的负载. 细分后的运行情况是这样的, 在第一个细分步时, 电机最大扭矩为: 整步运行最大转矩乘以SIN(90/10), 不足以带动负载, 第一步丢步; 第二个细分步时, 由上第一步的丢步, 最大功角变为 SIN(90*2/10), 第二个细分步产生的最大转矩为: 整步运行最大转矩乘以SIN(90*2/10), 也不足以带动负载, 第二个小步丢步------ 一直丢到第10个细分步, 由于前面9个细分步都丢步的原因, 第十个细分步的最大功角, 可以达到 (90*10/10), 即跟整步运行的９０度一样, 此时将带动负载. 注意: 电机整步运行最大转矩， 并不等于最大能带动的负载，而要比最大能带动的负载大， 具体计算超出本人能力范围．
６．用细分去定位， 前提是， 负载＜电机整步运行最大负载乘以ＳＩＮ（９０／细分数）． 否则， 便无法准确定细分位．
以上内容， 本人跟其他兄弟，已不止一次在本坛其它地方提及过， 请其他仁兄，在看贴，思考，说结论时， 更认真对待点．你发的贴子， 你说的话， 不能反应你的技术水平， 但绝对能反应你的人品！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！
发表于：2007-05-20 13:25:00
26楼
提示： 力臂的理解要以电机轴心为支点。
“步进电机驱动器细分和不细分的区别是不细分的驱动器在低速是抖动很大。有细分的就很理想”
[color=#FF0000]细分对抖动现象的改善， 其根本原因不是“驱动器输出的电流不再是方波，而是趋近正弦波”， 而是细分后， 电机对电机轴做的总功降低，这才是根本原因。 细分越大， 电机对电机轴做的总功就越小， 细分无限大时， 可以认为电机对电机轴不做功。[/color]
关于上面结论的理由， 本人不想多说。 与别人讨论时， 前提是， 别人对讨论的话题也有相当的思考深度。 请愿谅我的自负。
“步进电机驱动器细分和不细分的区别是不细分的驱动器在低速是抖动很大。有细分的就很理想”
[color=#FF0000]细分对抖动现象的改善， 其根本原因不是“驱动器输出的电流不再是方波，而是趋近正弦波”， 而是细分后， 电机对电机轴做的总功降低，这才是根本原因。 细分越大， 电机对电机轴做的总功就越小， 细分无限大时， 可以认为电机对电机轴不做功。[/color]
关于上面结论的理由， 本人不想多说。 与别人讨论时， 前提是， 别人对讨论的话题也有相当的思考深度。 请愿谅我的自负。
发表于：2007-05-20 17:32:00
30楼
大家细看前面的内容会知道， 细分后， 电机本身相当于有了一个“自调节”的过程， 当负载很小时， 会按细分步一步一步的走， 随着负载的增加， 电机会通过增加细分步的丢步数去增加最大输出力矩去带动负载， 虽然此时细分步被破坏， 但由于运行的过程中不会出现大的“扭矩过裕量”， 所以电机运行起来很平稳。不知道刘版前面说的“确实消除了一些导致力矩不能充分发挥的因素“是不是指这个意思？
但是， 宏观上， 电机力矩是不会因为细分的变化而变化的。当然， 细分本身一定会存在偏差， 另外，脉冲频率一定的情况下， 细分数的大小， 会对转速造成影响， 从而一定情况上影响反电动势和力矩。 但那归根结底是转速因素产生的影响， 与细分本身无关。
但是， 宏观上， 电机力矩是不会因为细分的变化而变化的。当然， 细分本身一定会存在偏差， 另外，脉冲频率一定的情况下， 细分数的大小， 会对转速造成影响， 从而一定情况上影响反电动势和力矩。 但那归根结底是转速因素产生的影响， 与细分本身无关。
发表于：2007-05-21 09:11:00
32楼
"有外部阻力的时候，电机的位置会有变化。这个，好象细分不细分都是存在的"
关于这个问题, 在很多贴好都出现过. 我都没有插上一脚, 是因为这个问题, 个人认为有一定的随机性, 定性分性有点说不清. 但刘版在这发问, 鄙人也不妨谈谈个人见解.
1. 以恒负载为例来分析,整步运行时, 如果最大能带动的负载如果为10NM, 如果带上5NM的负载跑上一整步, 最后带下来的地方是整步位置? 还是电机输出扭矩为+-5M米的位置? (0点左右+-30度) 错了, 答案是这-30到+30度(只是简单的理论计算,实际上算起来不简单啊)间随机的一个位置. (当然, 你硬说它不是随机的我也没办法, 因为世界上本来就没有"随机事件") 在我别的贴内, 我多次强调, 步进电机运行过程, 是一个不断震荡的过程.([color=#FF0000]哎,步进步进, 一步一步的进, 懂此者懂步进电机大半. 我老是这么说, 可很多人就是不以为然[/color]). 无论负载多少,只有电机带得动, 那么, 电机轴过了零点后, 就一定会有振荡, 只是振荡的强度, 与负载的大小相反而已. 好, 那么这个振荡, 最会停在什么地方呢? 它停的充分必要条件是: 电机轴在震荡中趋向过零点的过程中, 即电机轴减速制动过程中, 电机轴转速为0的地方, 电机输力转矩小于或等于负载+阻尼,那振荡就结束了. 附合这个条件的范围就是-30到+30度. 这个转速为0的地方的位置, 不但与负载有关, 而且与摩擦,磁阻, 相绕组,磁场强度, 等等,等等情况, 有关系, 由于电机本身就有结构误差(哎, 又是精度,中国人的痛啊), 我敢说, 即使其它条件都一样, 电机走相邻的两个整步, 停下来的位置都是不同的, 不但是量的不同, 有时还将是一个在零点左边,一个在零点右边的不同. 而且, 也不一定是负载大的每一次都比负载小的停得靠零点远, 但是多次重复试验, 确定是会有这样的一个趋势.
2. 来说说细分后的情况. 首先重复, "用细分去定位， 前提是， 负载＜电机整步运行最大负载乘以ＳＩＮ（９０／细分数）． 否则， 便无法准确定细分位". 以10细分为例, 要想细分成功, 就不能带5NM的负载了, 那么假设带0.78NM. 那么求下0.78相对10的反正弦( 这里确切的说不应是10, 看过之前的贴的会知道, 是比10大的某个值), 是4.47度. 那么, 会停在细分步的零点+-4.47度间.
3. 至于你问的"自调节与是否细分相关吗", 我想了很久, 也没搞懂你这句到底问的是什么, 故不能回答.
[color=#008000]注: 以上所有出现定量计算的地方, 都是经简化, 忽略的某些变量的, 我在贴里也一再强调, 关于步进电机严密的定量计算,确实不在本人目前的能力范围之内. [/color]
关于这个问题, 在很多贴好都出现过. 我都没有插上一脚, 是因为这个问题, 个人认为有一定的随机性, 定性分性有点说不清. 但刘版在这发问, 鄙人也不妨谈谈个人见解.
1. 以恒负载为例来分析,整步运行时, 如果最大能带动的负载如果为10NM, 如果带上5NM的负载跑上一整步, 最后带下来的地方是整步位置? 还是电机输出扭矩为+-5M米的位置? (0点左右+-30度) 错了, 答案是这-30到+30度(只是简单的理论计算,实际上算起来不简单啊)间随机的一个位置. (当然, 你硬说它不是随机的我也没办法, 因为世界上本来就没有"随机事件") 在我别的贴内, 我多次强调, 步进电机运行过程, 是一个不断震荡的过程.([color=#FF0000]哎,步进步进, 一步一步的进, 懂此者懂步进电机大半. 我老是这么说, 可很多人就是不以为然[/color]). 无论负载多少,只有电机带得动, 那么, 电机轴过了零点后, 就一定会有振荡, 只是振荡的强度, 与负载的大小相反而已. 好, 那么这个振荡, 最会停在什么地方呢? 它停的充分必要条件是: 电机轴在震荡中趋向过零点的过程中, 即电机轴减速制动过程中, 电机轴转速为0的地方, 电机输力转矩小于或等于负载+阻尼,那振荡就结束了. 附合这个条件的范围就是-30到+30度. 这个转速为0的地方的位置, 不但与负载有关, 而且与摩擦,磁阻, 相绕组,磁场强度, 等等,等等情况, 有关系, 由于电机本身就有结构误差(哎, 又是精度,中国人的痛啊), 我敢说, 即使其它条件都一样, 电机走相邻的两个整步, 停下来的位置都是不同的, 不但是量的不同, 有时还将是一个在零点左边,一个在零点右边的不同. 而且, 也不一定是负载大的每一次都比负载小的停得靠零点远, 但是多次重复试验, 确定是会有这样的一个趋势.
2. 来说说细分后的情况. 首先重复, "用细分去定位， 前提是， 负载＜电机整步运行最大负载乘以ＳＩＮ（９０／细分数）． 否则， 便无法准确定细分位". 以10细分为例, 要想细分成功, 就不能带5NM的负载了, 那么假设带0.78NM. 那么求下0.78相对10的反正弦( 这里确切的说不应是10, 看过之前的贴的会知道, 是比10大的某个值), 是4.47度. 那么, 会停在细分步的零点+-4.47度间.
3. 至于你问的"自调节与是否细分相关吗", 我想了很久, 也没搞懂你这句到底问的是什么, 故不能回答.
[color=#008000]注: 以上所有出现定量计算的地方, 都是经简化, 忽略的某些变量的, 我在贴里也一再强调, 关于步进电机严密的定量计算,确实不在本人目前的能力范围之内. [/color]
发表于：2007-05-21 09:14:00
33楼
我们平时说的步进电机的力矩一般这样几种：一、保持力矩，一般情况下会默认为2相励磁时的力矩（对2相混合式而言），有些厂家标力矩值的时候也有附带测试条件；二、运行时的牵入与牵出力矩，这是都会说明运行条件，我们平时一般会说是起动力矩与运行力矩，标准上规定是叫牵入与牵出力矩。对于大家讲的细分应该是指运行时的力矩，一般2相励磁时力矩是最大的，所以一般会以它作为比较标准，此时细分状态下的步进电动机力矩会小一些，但是振动会小一些，从某种意义上讲分辨率提高了。所以对于细分主要有两种功能：一、避开振动点；二、提高定分辨率（相对）。步进电动机的分辨率定义是指电机的步距角或者运行一周的步数（单相），所以我这么讲。一般步进电动机在10细分以上就没有意义了，当然这句话是在看百格拉资料的时候见到的，具体为什么这么讲我不知道。不知道大家还有什么高见
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