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有關(guān)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速和丟步問(wèn)題的解釋?zhuān)╖HM)
2023年2月8日

有關(guān)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速和精度問(wèn)題的解釋?zhuān)╖HM)

步進(jìn)電機(jī):

圖片.png

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步進(jìn)電機(jī)就是將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。


不同步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速不同:

         步進(jìn)電機(jī)****轉(zhuǎn)速多少是一個(gè)泛?jiǎn)栴},步進(jìn)電機(jī)沒(méi)有一個(gè)額定轉(zhuǎn)速,一般多少轉(zhuǎn)速都沒(méi)有定論。只要你控制部分做的好,1000-2000轉(zhuǎn)/分都是很容易上去的,不過(guò)步進(jìn)電機(jī)有一特性,那就是轉(zhuǎn)速越高力矩越小;當(dāng)轉(zhuǎn)速越快,負(fù)載不變,步進(jìn)電機(jī)會(huì)丟步精度會(huì)變差

  比如兩相的步進(jìn)電機(jī)在1000轉(zhuǎn)/分的時(shí)候力矩基本沒(méi)有,三相的步進(jìn)就要好多了,1000轉(zhuǎn)/分的時(shí)候力矩雖然有所下降,但相對(duì)比兩相的力矩輸出大很多。

在不超載情況下,步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和運(yùn)動(dòng)距離取決于控制電脈沖的頻率和數(shù)量。其控制精度主要由兩方面決定。

1.每步的精度


以2相混合式步進(jìn)電機(jī)為例

一個(gè)200步的步進(jìn)電機(jī)在不細(xì)分情況下

單步的步距為:360°/200=1.8°

即該步進(jìn)電機(jī)單步行走的最小距離就是1.8°但實(shí)際使用中,一般都會(huì)細(xì)分步數(shù)


以2細(xì)分為例,

此時(shí)步進(jìn)電機(jī)行走兩步相當(dāng)于原來(lái)走一步

則現(xiàn)在單步的步距為

360°/(200*2)=0.9°


同理,4細(xì)分下,單步步距為

360°/(200*4)=0.45°;

所以,步進(jìn)電機(jī)單步步距角計(jì)算公式為


360/(步進(jìn)電機(jī)固有步數(shù)*細(xì)分?jǐn)?shù))


由此可見(jiàn),要減小步進(jìn)電機(jī)單步步距角以達(dá)到較高精度,需要從兩個(gè)方面著手,一是提高或采用固有步數(shù)更多的步進(jìn)電機(jī)以獲得較小的單步步距角,如0.9°。二是提高步數(shù)細(xì)分的程度。

2.計(jì)算精度

計(jì)算精度,在控制步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行動(dòng)作時(shí),計(jì)算系統(tǒng)在將要移動(dòng)的角位移或者線位移轉(zhuǎn)換成步進(jìn)電機(jī)步數(shù)的計(jì)算時(shí)應(yīng)該保證計(jì)算精度高于步進(jìn)電機(jī)每步精度。

 

比如說(shuō),步進(jìn)電機(jī)每步的步距角為0.1125°

要移動(dòng)的角位移為143.45°

要走的步數(shù)應(yīng)該為=143°/0.1125°

計(jì)算結(jié)果為1275.11.....步

實(shí)際結(jié)果為1275步,移動(dòng)誤差為

0.11111*0.1125=0.0125°

 

而如果計(jì)算移動(dòng)的角位移是以1°為單位的

143.45°=143°,小數(shù)部分就被舍棄了

143/0.1125=1271.1111步

則比較之前的移動(dòng),誤差為

(1275-1271)*0.1125°=0.45°

 

這里之所以這樣提出,主要是因?yàn)樵谇度胧较到y(tǒng)中,因?yàn)閿?shù)據(jù)類(lèi)型的限制,如果不使用float或double來(lái)進(jìn)行計(jì)算,則一般都會(huì)舍棄掉小數(shù)部分,從而造成較大的計(jì)算誤差。

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