步進電機驅(qū)動器怎么設置細分

　　步進電機 驅(qū)動器的細分原理

　　步進電機驅(qū)動器的細分原理介紹，步進電機安裝有帶永久磁性的轉(zhuǎn)子，而定子至少具有兩個繞線。當轉(zhuǎn)子磁性與定子繞線保持一致時，將驅(qū)動第二個繞線。兩個繞線交替開啟和關閉，這將導致電機鎖定在想要的步進位置。通過繞線的電流方向還可反向。

　　在帶有兩個定子繞線的步進電機中，有四個步進以 90° 隔開。步進電機驅(qū)動器的細分原理介紹，根據(jù)向定子繞線提供的脈沖，可精確控制步進電機移動的步進。步進電機的速度控制可通過向繞線提供脈沖頻率實現(xiàn)，而旋轉(zhuǎn)方向可通過反向脈沖序列進行更改。電機內(nèi)部的極片有許多齒，有助于定位相對于定子的轉(zhuǎn)子位置。一些步進電機的定子級也有齒。根據(jù)使用的控制技術，可全步進、半步進或微步進控制步進電機。簡單的方形脈沖可以控制處于全步進的電機，而先進控制技術（如脈寬調(diào)制（PWM））可用于微步進。

　　步進電機驅(qū)動器的細分原理介紹，在國內(nèi)，廣大用戶對“細分”還不是特別了解，有的只是認為，細分是為了提高精度，其實不然，細分主要是改善電機的運行性能，現(xiàn)說明如下：步進伺服電機的細分控制是由驅(qū)動器精確控制步進電機的相電流來實現(xiàn)的，以二相電機為例，假如電機的額定相電流為3A，如果使用常規(guī)驅(qū)動器（如常用的恒流斬波方式）驅(qū)動該電機，電機每運行一步，其繞組內(nèi)的電流將從0突變?yōu)?A或從3A突變到0，相電流的巨大變化，必然會引起電機運行的振動和噪音。如果使用細分驅(qū)動器，在10細分的狀態(tài)下驅(qū)動該電機，電機每運行一微步，其繞組內(nèi)的電流變化只有0.3A而不是3A，且電流是以正弦曲線規(guī)律變化，這樣就大大的改善了電機的振動和噪音，因此，在性能上的優(yōu)點才是細分的真正優(yōu)點。由于細分驅(qū)動器要精確控制電機的相電流，所以對驅(qū)動器要有相當高的技術要求和工藝要求，成本亦會較高。

　　需要注意的是，國內(nèi)有一些驅(qū)動器采用“平滑”來取代細分，有的亦稱為細分，但這不是真正的細分，望廣大用戶一定要分清兩者的本質(zhì)不同：

　　步進電機驅(qū)動器的細分1．“平滑”并不精確控制電機的相電流，只是把電流的變化率變緩一些，所以“平滑”并不產(chǎn)生微步，而細分的微步是可以用來精確定位的。

　　步進電機驅(qū)動器的細分2．電機的相電流被平滑后，會引起電機力矩的下降，而細分控制不但不會引起電機力矩的下降，相反，力矩會有所增加。

　　步進電機驅(qū)動器怎么設置細分

　　1．設置步進驅(qū)動器的細分數(shù)，通常細分數(shù)越高，控制分辨率越高。但細分數(shù)太高則影響到進給速度。一般來說，對于模具機用戶可考慮脈沖當量為0.001mm/P（此時進給速度為9600mm/min）或者0.0005mm/P（此時進給速度為4800mm/min）；對于精度要求不高的用戶，脈沖當量可設置的大一些，如0.002mm/P（此時進給速度為19200mm/min）或0.005mm/P（此時進給速度為48000mm/min）。對于兩相步進電機，脈沖當量計算方法如下：脈沖當量=絲杠螺距÷細分數(shù)÷200。

　　2．起跳速度：該參數(shù)對應步進電機的起跳頻率。所謂起跳頻率是步進電機不經(jīng)過加速，能夠直接啟動工作的頻率。合理地選取該參數(shù)能夠提高加工效率，并且能避開步進電機運動特性不好的低速段；但是如果該參數(shù)選取大了，就會造成悶車，所以一定要留有余量。在電機的出廠參數(shù)中，一般包含起跳頻率參數(shù)。但是在機床裝配好后，該值可能發(fā)生變化，一般要下降，特別是在做帶負載運動時。所以，該設定參數(shù)是在參考電機出廠參數(shù)后，再實際測量決定。

　　3．單軸加速度：用以描述單個進給軸的加減速能力，單位是毫米/秒平方。這個指標由機床的物理特性決定，如運動部分的質(zhì)量、進給電機的扭矩、阻力、切削負載等。這個值越大，在運動過程中花在加減速過程中的時間越小，效率越高。通常，對于步進電機，該值在100 ~ 500之間，對于伺服電機系統(tǒng)，可以設置在400 ~ 1200之間。在設置過程中，開始設置小一點，運行一段時間，重復做各種典型運動，注意觀察，如果沒有異常情況，然后逐步增加。如果發(fā)現(xiàn)異常情況，則降低該值，并留50%~100%的保險余量。

　　4．彎道加速度：用以描述多個進給軸聯(lián)動時的加減速能力，單位是毫米/秒平方。它決定了機床在做圓弧運動時的速度。這個值越大，機床在做圓弧運動時的允許速度越大。通常，對于步進電機系統(tǒng)組成的機床，該值在400~1000之間，對于伺服電機系統(tǒng)，可以設置在1000 ~ 5000之間。如果是重型機床，該值要小一些。在設置過程中，開始設置小一點，運行一段時間，重復做各種典型聯(lián)動運動，注意觀察，如果沒有異常情況，然后逐步增加。如果發(fā)現(xiàn)異常情況，則降低該值，并留50%~100%的保險余量。

　　通?？紤]到步進電機的驅(qū)動能力、機械裝配的摩擦、機械部件的承受能力，可以在廠商參數(shù)中修改各個軸的速度，對機床用戶實際使用時的三個軸速度予以限制。

　　5．根據(jù)三個軸零點傳感器的安裝位置，設置廠商參數(shù)中的回機械原點參數(shù)。當設置正確后，可運行“操作”菜單中的“回機械原點”。先單軸回，如果運動方向正確則繼續(xù)回，否則需停止，重新設置設置廠商參數(shù)中的回機械原點方向，直至所有軸都可回機械原點。

　　6．設置自動加油參數(shù)（設置得小一些，如5秒加一次油），觀察自動加油是否正確，如果正確，則將自動加油參數(shù)設置到實際需要的參數(shù)。

　　電子齒輪和脈沖當量的設定值是否匹配?？梢栽跈C床的任意一根軸上做個標記，在軟件中把該點坐標設為工作零點，用直接輸入指令、點動或手輪等工作方式使該軸走固定距離，用游標卡尺測量實際距離與軟件中坐標顯示距離是否相附。

　　8．測定有無丟脈沖。可以用直觀的方法：用一把尖刀在工件毛坯上點一個點，把該點設為工作原點，抬高Z軸，然后把Z軸坐標設為0；反復使機床運動，比如空刀跑一個典型的加工程序。

　　步進電機驅(qū)動器細分和不細分的區(qū)別

　　步進電機驅(qū)動器細分和不細分的區(qū)別：細分驅(qū)動精度高。

　　細分是步進電機驅(qū)動器將上級裝置發(fā)出的每個脈沖按步進電機驅(qū)動器設定的細分系數(shù)分成系數(shù)個脈沖輸出。

　　比喻步進電機每轉(zhuǎn)一圈為200個脈沖，如果步進電機驅(qū)動器細分為32，那么步進電機驅(qū)動器需要輸出6400個脈沖步進電機才轉(zhuǎn)一圈。

　　通常步進電機細分有2，4，8，16，32，62，128，256，512.。。.

　　在國外，對于步進電機系統(tǒng)，主要采用二相混合式步進電機及相應的細分步進電機驅(qū)動器。但在國內(nèi)，廣大用戶對“細分”還不是特別了解，有的只是認為，細分是為了提高步進電機精度，其實不然，細分主要是改善步進電機的運行性能，現(xiàn)說明如下：

　　步進電機的細分控制是由步進電機驅(qū)動器精確控制步進電機的相電流來實現(xiàn)的，以二相步進電機為例，假如步進電機的額定相電流為3A，如果使用常規(guī)步進電機驅(qū)動器（如常用的恒流斬波方式）驅(qū)動該步進電機，步進電機每運行一步，其繞組內(nèi)的電流將從0突變?yōu)?A或從3A突變到0，步進電機相電流的巨大變化，必然會引起步進電機運行的振動和噪音。如果使用細分步進電機驅(qū)動器，在10細分的狀態(tài)下驅(qū)動該步進電機，步進電機每運行一微步，其繞組內(nèi)的電流變化只有0.3A而不是3A，且電流是以正弦曲線規(guī)律變化，這樣就大大的改善了步進電機的振動和噪音，因此，在性能上的優(yōu)點才是細分的真正優(yōu)點。

　　由于細分步進電機驅(qū)動器要精確控制步進電機的相電流，所以對步進電機驅(qū)動器要有相當高的技術要求和工藝要求，成本亦會較高。

　　注意，國內(nèi)有一些步進電機驅(qū)動器采用“平滑”來取代細分，有的亦稱為細分，但這不是真正的細分，望廣大用戶一定要分清兩者的本質(zhì)不同：

　　1．“平滑”并不精確控制步進電機的相電流，只是把電流的變化率變緩一些，所以“平滑”并不產(chǎn)生微步，而細分的微步是可以用來精確定位的。

　　2．步進電機的相電流被平滑后，會引起步進電機力矩的下降，而步進電機驅(qū)動器細分控制不但不會引起步進電機力矩的下降，相反，步進電機力矩會有所增加。

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