|

【Maker 電子學】步進馬達的原理與驅動—PART7

   
作者:Bird

上一回【Maker電子學】步進馬達的原理與驅動—PART6,我們說明了如何讓步進馬達的轉子卡在兩步中間的「複相激磁」技術,以及它背後的原理與計算。這一回我們要繼續說明 A4988 如何產生複相激磁所需要的電流,來達成微步驅動。

微步進的設定

我們上一回在說明複相激磁的電流時,用了四分之一和二分之一兩個角度做範例,計算出複相激磁所需要的電流,而且由於計算電流會用到向量和三角函數,其實這個電流與角度的等分並非呈線性的關係。

比方說,要讓步進馬達停在兩步的中間,而且產生與單相激磁相同的扭力,則兩相要各通上單相激磁的 0.707 倍的電,而此時兩相加起來的電流會是單相激磁的 1.414 倍,這代表有 0.414 倍的激磁電流被浪費掉了。

要讓步進馬達停在兩步中間四分之一的位置,而且產生與單相激磁相同的扭力,則其中一相要通上單相激磁 0.38 倍的電流,而另一相則要通上單相激磁 0.92 倍的電流,此時轉子的位置會在接近 0.92 倍電流激磁這一相 1/4 步的位置。

要產生這樣的電流變化,需要計算三角函數,因此簡單的電路是做不到的。如果沒有浮點計算的能力,大概就得用查表的方法來得到這些數字,再用數字產生對應的電流,而 A4988 就有內建這樣的功能。

A4988 有三支腳,分別叫做 MS1、MS2、MS3,就是用來設定微步進(microstep)的分割程度。這三支腳有五種有效狀態:

(圖片來源:Bird 提供)

所謂 1/2 步微步進的意思,就是原來的每一步會被分成兩步,也就是說如果這個馬達原來是 200 步轉一圈,就會變成 400 步轉一圈,而 1/16 步微步進就厲害了,原來的每一步都會被分成 16 步,原來 200 步一圈的馬達就會變成 3200 步一圈。

微步進的電流

A4988 的 datasheet 上有畫出各種微步進模式下,兩個相位的電流。我們可以來驗證一下我們之前的計算。

下圖是 A4988 在 1/2 微步進模式下,兩個相位之間的電流變化:

本文為會員限定文章

立即加入會員! 全站文章無限看~

                               

已經是會員? 按此登入

只需不到短短一分鐘...

輸入您的信箱與ID註冊即可享有一切福利!

會員福利
1

免費電子報

2

會員搶先看

3

主題訂閱

4

好文收藏

Liang Bird

Author: Liang Bird

在外商圈電子業中闖蕩多年,經歷過 NXP、Sony、Crossmatch 等企業,從事無線通訊、影像系統、手機、液晶面板、半導體、生物辨識等不同領域產品開發。熱愛學習新事物,協助新創團隊解決技術問題。台大農機系、台科大電子所畢業,熱愛賞鳥、演奏管風琴、大提琴、法國號,亦是不折不扣的熱血 maker。

Share This Post On

Submit a Comment

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *