步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式有整步 半步 細(xì)分驅(qū)動(dòng)
步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式有整步，半步，細(xì)分驅(qū)動(dòng)。三種控制方式既有區(qū)別又有聯(lián)系，目前大部分步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器都
有細(xì)分驅(qū)動(dòng)功能。
兩相步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部示意圖：
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通過上電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，可以得出。為確保步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子連續(xù)、平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動(dòng)，定子必須產(chǎn)生并提供一個(gè)連續(xù)、
平均的磁場(chǎng)環(huán)境，并且通過結(jié)構(gòu)分析也可以得出，電機(jī)轉(zhuǎn)子始終跟隨電機(jī)定子合成的磁場(chǎng)方向變化而運(yùn)轉(zhuǎn)。因此若
電機(jī)定子合成的磁場(chǎng)變化太快，電機(jī)轉(zhuǎn)子跟隨不上變化而運(yùn)轉(zhuǎn)，那么步進(jìn)電機(jī)就出現(xiàn)弊端，就是目前大家熟知的步
進(jìn)電機(jī)失步現(xiàn)象。
因此我們?cè)谡{(diào)試和控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的時(shí)候，需要結(jié)合電機(jī)的特性和外圍結(jié)構(gòu)做好測(cè)試協(xié)調(diào)，確保電機(jī)運(yùn)行在**優(yōu)狀態(tài)
，這樣整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)控制精度和穩(wěn)定性才能得到保證。
上部分我們大致介紹了電機(jī)轉(zhuǎn)子是跟隨電機(jī)定子磁場(chǎng)切換變化而轉(zhuǎn)動(dòng)的，而且電機(jī)定子磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向是由
定子合成電流決定，且屬于成正比關(guān)系。當(dāng)三相定子繞組輪流接通驅(qū)動(dòng)脈沖時(shí)，產(chǎn)生磁場(chǎng)吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。因此我們
只要控制電機(jī)的定子電流，就可以達(dá)到驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)。
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目前步進(jìn)電機(jī)常規(guī)的驅(qū)動(dòng)方式有整步、半步、和細(xì)分3種方式，在此我們們做個(gè)簡(jiǎn)單的介紹：
1、整步驅(qū)動(dòng)方式：（2相2拍方式的步距）對(duì)于整步驅(qū)動(dòng)方式，電機(jī)是走一個(gè)整步，如對(duì)于一個(gè)步進(jìn)角是3.6°的步進(jìn)
電機(jī)，整步驅(qū)動(dòng)是每走一步是走3.6°。
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上圖是整步驅(qū)動(dòng)方式中，電機(jī)定子的電流次序示意圖：
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由此可知，整步驅(qū)動(dòng)的方式是每一時(shí)刻只有一個(gè)相通電，所以這種驅(qū)動(dòng)方式的驅(qū)動(dòng)電路相對(duì)比較的簡(jiǎn)單，控制驅(qū)動(dòng)
的程序代碼也是相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)的，電機(jī)整步驅(qū)動(dòng)相序如下（忽略圖中沒有參與的C，我懶得再重新畫圖）：
B B’→A’A→B’B→A A’→B B’
整步驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，低速時(shí)電機(jī)會(huì)抖動(dòng)，噪聲會(huì)比較大。但是，這種驅(qū)動(dòng)方式無論在硬件或軟件上控制都相對(duì)
簡(jiǎn)單，從而驅(qū)動(dòng)器制造成本容易得到控制。
2、半步驅(qū)動(dòng)方式（2相4拍方式的步距）
對(duì)于半步驅(qū)動(dòng)方式，電機(jī)是走一個(gè)半步，如對(duì)于一個(gè)步進(jìn)角是3.6°的步進(jìn)電機(jī)，半步驅(qū)動(dòng)是每走一步，是走1.8°(3.6°/2)。
由上圖可見，步進(jìn)電機(jī)半步驅(qū)動(dòng)方式的比整步驅(qū)動(dòng)方式相對(duì)要復(fù)雜一些，因?yàn)樵谕粫r(shí)刻會(huì)有兩個(gè)相都需要被通電。
這個(gè)時(shí)候若要求輸出電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩平穩(wěn)，則需要在給兩相同時(shí)通電時(shí)的電流進(jìn)行控制，一般控制的通電電流應(yīng)該
為單相通電電流的sin(45°)，即√2/2。要是嫌棄麻煩，要求也不高，其實(shí)也是可以直接輸出和單相通電流相等的電流。
這樣直接輸出的現(xiàn)象是，可以感覺到電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中輸出的力矩不恒定，但它帶來的好處是驅(qū)動(dòng)電路以及驅(qū)動(dòng)軟件
在編寫的時(shí)候的工作量簡(jiǎn)化。
以下是半步驅(qū)動(dòng)方式的驅(qū)動(dòng)相序描述（借用3相圖紙，懶得再畫）：
BB’→BB’ A’A→A’A→B’B A’A→ B’B→B’B AA’→AA’→ AA’ BB’
如果需要反轉(zhuǎn)，只需按以上相序的逆向進(jìn)行通電即可。
控制方式按以上相序?qū)﹄姍C(jī)通電時(shí)候，產(chǎn)生的電流矢量則可以把一個(gè)圓分割成8份，
因此半步驅(qū)動(dòng)使電機(jī)的步進(jìn)分辨率提高了一倍，而且電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)也更為平穩(wěn)很多。
通過上述半步的介紹，可以明顯得出半步驅(qū)動(dòng)方式較比上一個(gè)整步控制方式有了重要的改觀，就是在電機(jī)不變的前
提下，提高了輸出控制精度。因此是在沒有更改電機(jī)的情況下，電機(jī)的步進(jìn)角分辨率提高了一倍，且電機(jī)運(yùn)行相對(duì)
平穩(wěn)安靜很多。
3、細(xì)分驅(qū)動(dòng)方式
從文字概念上認(rèn)知，就是把一步角度細(xì)分為多步，電機(jī)轉(zhuǎn)子走一步的角度將會(huì)隨著細(xì)分?jǐn)?shù)的增加而減小，那么電機(jī)
轉(zhuǎn)動(dòng)起來也就越來越平穩(wěn)、安靜。其實(shí)從某種角度理解，整步和半步驅(qū)動(dòng)控制也是細(xì)分驅(qū)動(dòng)的一中類型。它們的關(guān)
系好比是圓和橢圓，正方形和長(zhǎng)方形的這個(gè)相似性。
細(xì)分有電流和電壓兩種體現(xiàn)，電流細(xì)分是細(xì)分驅(qū)動(dòng)的其中方法，恒流的實(shí)現(xiàn)常用斬波驅(qū)動(dòng)，給定的電流是以正
弦波分布。電壓細(xì)分是細(xì)分的另一種方法，通常以正弦波的電壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)的線圈，可以不需要反饋地實(shí)現(xiàn)電機(jī)的細(xì)
分驅(qū)動(dòng)，但是由于電機(jī)的反電勢(shì)等的作用，正弦波電壓驅(qū)動(dòng)并不能產(chǎn)生正弦波的電流，因此效果沒有電流細(xì)分好，
但是它的驅(qū)動(dòng)電路相對(duì)簡(jiǎn)單。
目前細(xì)分方式也可以提高電機(jī)的步進(jìn)角分辨率，但是很多場(chǎng)合并不是細(xì)分驅(qū)動(dòng)的使用初衷。他們更多原因是為
了減緩步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程的震動(dòng)和噪聲，讓電機(jī)的力矩輸出更加的平穩(wěn)。
我們先淺淺的了解了下步進(jìn)電機(jī)的3種常規(guī)驅(qū)動(dòng)方式，**終還是在實(shí)際的項(xiàng)目使用中，選擇適合我們項(xiàng)目需求的一種，
望大家在開發(fā)過程一切順利。
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