步进电机的使用教程以及步距角和细分讲解

步进电机外形结构

步进电机内部结构图

步进电机分类

单段反应式步进电机

1、内部结构图

2、磁场形成

3、节拍运动动画

4、定子通电方式

6、两转子齿转动方式

6.1、方式一
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6.2、方式二
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6.3、方式三

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7、四转子齿转动方式

7.1、方式一
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7.2、方式二
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7.3、方式三
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步距角

步进电机实际结构

展开结构

细分

细分（微步进分辨率）是相对于控制器的名词，它是控制芯片内部通过控制电机绕组的电流，从而实现控制步进电机的转动角度。

当需要控制步进电机转动比最小步距角更小的角度时，就需要引用细分控制，磁力的大小与绕组的电流大小是相关的。

当通电相的电流不会马上到达峰值，而断电相的电流也不会立即降为零时，电机内部磁场为上下两相电流共同合成，而产生的磁场合力，会使转子有一个新的平衡位置，这个新的平衡位置在原最小步距角的范围内。也就是说, 如果绕组电流的波形不再是一个近似方波, 而是分成N 个阶梯的近似阶梯波, 则电流每升或者降一个阶梯时, 转子转动一小步。当转子按照这个规律转过N 小步时, 实际相当于它转过一个步距角。这种将一个步距角分成若干小步的驱动方法，称为细分驱动。

如图3: T1 是一个高频开关管。T2 管的发射极接一个电流取样小电阻R。比较器一端接给定电压uc, 另一端接R 上的压降。控制脉冲ui 为低电平时, T1 和T2 均截止。当ui 为高电平时, T1 和T2 均导通, 电源向电机供电。由于绕组电感的作用, R 上电压逐渐升高, 当超过给定电压uc, 比较器输出低电平, 与门因此输出低电平, T1 截止, 电源被切断, 绕组电感放电。当取样电阻上的电压小于给定电压时, 比较器又输出高电平, 与门输出高电平, T1 又导通, 电源又开始向绕组供电, 这样反复循环, 直到ui 又为低电平。因此: T2 每导通一次, T1 导通多次, 绕组的电流波形为锯齿形, 如图4 所示, 在T2 导通的时间里电源是脉冲式供电( 图4 中ua 波形) , 所以提高了电源效率, 而且还能有效抑制共振。

很多用户误以为步进电机驱动器的细分越高，步进电机的精度就越高，其实这是一种错误的观念，比如步进电机驱动器细分较高的可以达到60000个脉冲一转，而步进电机实际是无法分辨这个精度的，当驱动器设置为60000个脉冲/转的时候，步进电机驱动器接受好几个脉冲，步进电机才走一步，这样并不能提高步进电机的精度。

步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术，其主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动，提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。细分后电机运行时的实际步距角是基本步距角的几分之一。（两相步进电机的基本步距角是1.8°，即一个脉冲走1.8°，如果没有细分，则是200个脉冲走一圈360°，细分是通过驱动器靠精确控制电机的相电流所产生的，与电机无关，如果是10细分，则发一个脉冲电机走0.18°，即2000个脉冲走一圈360°，电机的精度能否达到或接近0.18°，还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大；细分数越大精度越难控制。以次类推。三相步进电机的基本步距角是1.2°，即一个脉冲走1.2°，如果没有细分，则是300个脉冲走一圈360°，如果是10细分，则发一个脉冲，电机走0.12°，即3000个脉冲走一圈360°，以次类推。在电机实际使用时，如果对转速要求较高，且对精度和平稳性要求不高的场合，不必选高细分。在实际使用时，如果转速很低情况下，应该选大细分，确保平滑，减少振动和噪音。）

示例：
如下图A4988的规格是，通过芯片MS1，MS2，MS3引脚设定细分：
还有一点要注意的是，许多规格书介绍细分设定时，是以步距角为90°为基础进行说明的，如下图A4988规格书的介绍：

如上表格，以步距角为90°为基础，进行示例说明A4988的细分设定，如果A4988的细分设定为Half Step，则每个脉冲走45°，转360°需要8个脉冲。

实际运用时需要按照你使用电机的实际步距角进行替换，例如你使用步距角为1.8°的步进电机，A4988的细分设定为Half Step，则每个脉冲走0.9°，转360°需要400个脉冲。

结束！