3.5 步进电动机的角度细分控制
3.5.1 角度细分的原理 将一个步距角细分成若干小步的驱动——细分驱动 细分驱动 将一个步距角细分成若干小步的驱动 细分， 例：m=3、Zr=40、六拍，θS=1.5o,如4细分，θS=0.375o m=3、 =40、六拍， 原理 1）电磁力的大小与绕组通电电流的大小有关。 电磁力的大小与绕组通电电流的大小有关。 2）当通电相的电流并不马上升到位，而断电相的电流 当通电相的电流并不马上升到位， 也非立即降为0 它们所产生的磁场合力， 也非立即降为0时，它们所产生的磁场合力，会使转子 有一个新的平衡位置， 有一个新的平衡位置，这个新的平衡位置是在原来的 步距角范围内。 步距角范围内。
特种电机及其控制
当D/A转换器输出的ua不变时，恒频信号CLK的上升沿使D触发 D/A转换器输出的ua不变时，恒频信号CLK的上升沿使D 转换器输出的ua不变时 CLK的上升沿使 器输出u 高电平，使开关管Tl T2导通 绕组中的电流上升， Tl、 导通， 器输出ub高电平，使开关管Tl、T2导通，绕组中的电流上升， 取样电阻R2上压降增加。 R2上压降增加 取样电阻R2上压降增加。
1、在时钟CLK信号上升沿指挥下，D型触发器 、在时钟 信号上升沿指挥下， 型触发器 信号上升沿指挥下 能把D端的数据传输到输出端。输入端无 能把 端的数据传输到输出端。输入端无CLK 端的数据传输到输出端 信号时， 端信号对触发器不起作用 端信号对触发器不起作用。 信号时，D端信号对触发器不起作用。 产品时， 2、触发器做成IC产品时，其输入端还增加有置 触发器做成 产品时 或置“ ” “0”端(CLR)或置“1”端。它们不受CLK和D ” (CLR)或置 信号的影响，具有最高的优先级。 信号的影响，具有最高的优先级。
当采样电压大于ua时 比较器输出低电平， 当采样电压大于ua时、比较器输出低电平，使D触发器输出ub为低电平，Tl、T2截止 ua 触发器输出u 为低电平，Tl、T2截止 绕组的电流下降。 R2上的压降小于ua时 比较器输出高电平， 作为恒频信号。 上的压降小于ua ，绕组的电流下降。当R2上的压降小于ua时，比较器输出高电平，使D 触发器输出 2) 单片机为控制主体: 1)通过定时器T0输出20kHz方波 通过定时器T0输出20kHz方波， 触发器， 单片机为控制主体: 1)通过定时器T0输出20kHz方波，送D触发器，作为恒频信号。 高电平，T1、T2导通 绕组中的电流重新上升。 导通， 高电平，T1、T2导通，绕组中的电流重新上升。 输出阶梯电压的数字信号到D/A转换器，作为控制信号.阶梯电压的每一次变化， D/A转换器 输出阶梯电压的数字信号到D/A转换器，作为控制信号.阶梯电压的每一次变化，都使 转子走一细分步。 转子走一细分步。
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三相六拍4 三相六拍4细分
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3.5.2 角度细分控制的电路实现 恒频脉宽调制细分驱动电路
D触发器: 触发器: D=“ D=“1”, CLR置零 CLR置零 R2:采样 R2:采样 电阻,压 电阻, 降输入比 较器“ 较器“”
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复习： D触发器 复习：
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恒频细分电流波形 特种电机及其控制
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FA(iA)
FCA
FA(iA) FAB
FC(iC)
FB(iiB)
a)
三拍通电
(b)
六拍通电
每拍通电使定子合成磁动势在空间转动的角度 减半，则步进电机的步距角减半。 减半，则步进电机的步距角减半。
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A→AB →
AB→B →
4细分时合成磁动势的旋转情况