步進電機細分控制

     步進電動機是純粹的數字控制電動機，它將電脈沖信號轉變為角位移，即給一個脈沖，步進電機就轉一個角度，因此非常合適單片機控制，在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，電機則轉過一個步距角，同時步進電機只有周期性的無累積誤差，精度高。

     步進電動機有如下特點：

       1）步進電動機的角位移與輸入脈沖數嚴格成正比。因此，當它轉一圈后，沒有累計誤差，具有良好的跟隨性。

       2）由步進電動機與驅動電路組成的開環數控系統，既簡單、廉價，又非?？煽?，同時，它也可以與角度反饋環節組成高性能的閉環數控系統。

         3）步進電動機的動態響應快，易于啟停、正反轉及變速。

       4）速度可在相當寬的范圍內平穩調整，低速下仍能獲得較大轉距，因此一般可以不用減速器而直接驅動負載。

       5）步進電機只能通過脈沖電源供電才能運行，不能直接使用交流電源和直流電源。

       6）步進電機存在振蕩和失步現象，必須對控制系統和機械負載采取相應措施。

       步進電機具有和機械結構簡單的優點，圖1是四相六線制步進電機原理圖，這類步進電機既可作為四相電機使用，也可以做為兩相電機使用，使用靈活，因此應用廣泛。

     步進電機有兩種工作方式：整步方式和半步方式。以步進角1.8度四相混合式步進電機為例，在整步方式下，步進電機每接收一個脈沖，旋轉1.8度，旋轉一周，則需要200個脈沖，在半步方式下，步進電機每接收一個脈沖，旋轉0.9度，旋轉一周，則需要400個脈沖?？刂撇竭M電機旋轉必須按一定時序對步進電機引線輸入脈沖，以上述四相六線制步進電機為例，其半步工作方式和整步工作方式的控制時序如表1和表2所列。

     步進電機在低頻工作時，會有振動大、噪聲大的缺點。如果使用細分方式，就能很好的解決這個問題，步進電機的細分控制，從本質上講是通過對步進電機勵磁繞組中電流的控制，使步進電機內部的合成磁場為均勻的圓形旋轉磁場，從而實現步進電機步距角的細分，一般情況下，合成磁場矢量的幅值決定了步進電機旋轉力矩的大小，相鄰兩合成磁場矢量之間的夾角大小決定了步距角的大小，步進電機半步工作方式就蘊涵了細分的工作原理。

     實現細分方式有多種方法，最常用的是脈寬調制式斬波驅動方式，大多數專用的步進電機驅動芯片都采用這種驅動方式，TA8435就是其中一種芯片。

通過了解步進電機的特點和TA8435芯片工作原理，使用細分方式可以提高步進電機的控制精度，降低步進電機的振動和噪聲，因此，在低頻工作時，可以選用1/4細分或1/8細分模式，以降低系統的振動和噪聲，當系統需要在高速工作時，細分模式就有可能達不到要求的速度，這時可以選用整步或半步方式，在速度較高時，在整步或半步工作模式下，步進電機運行穩定，振動小、噪聲也小。TA8435在細分、半步、整步幾種工作模式之間的切換是相當容易的，使用TA8435控制步進電機具有價格低、控制簡單、工作可靠的特點，所以具有很高的推廣價值和廣闊的應用前景。