返回主站|会员中心|保存桌面

丹佛斯变频器中国区域服务商    

丹佛斯变频器

联系方式
  • 联系人:吴经理
  • 电话:18576370666
  • 邮件:18576370666@163.com
新闻分类
  • 暂无分类
站内搜索
 
首页 > 新闻中心 > 二相步进电机的单双拍混合通电方式是怎样的?
新闻中心
二相步进电机的单双拍混合通电方式是怎样的?
发布时间:2025-10-17        浏览次数:3        返回列表

二相步进电机的单双拍混合通电方式(又称 1-2 相励磁方式),是将 “单拍(1 相通电)” 与 “双拍(2 相通电)” 交替循环的励磁逻辑,核心优势是让电机步距角减半、运行更平稳,是二相步进电机中兼顾精度与稳定性的常用方式。以下从通电原理、时序逻辑、实际表现三方面详细说明:

一、核心原理:单拍与双拍交替,实现步距角减半

二相步进电机的定子有两组绕组(通常标注为 A/A- 和 B/B-,双极性电机),单双拍混合通电的核心逻辑是:通过 “1 相通电→2 相通电→1 相通电→2 相通电” 的交替顺序,让转子在相邻磁极间的 “半步” 位置停顿,从而将传统单拍 / 双拍的固有步距角减半

举个典型例子:

  • 二相电机单拍 / 双拍时,固有步距角通常为 1.8°(转子齿数 50,360°/(50×2×2)=1.8°);

  • 采用单双拍混合方式后,步距角变为 0.9°(每一步仅转动原步距角的 1/2),精度直接提升 1 倍。

二、详细通电时序:4 拍→8 拍的循环逻辑

二相步进电机(双极性)的单双拍混合通电,本质是将传统 “4 拍”(单拍或双拍)扩展为 “8 拍” 循环,每一拍对应一组绕组的通电状态(通 / 断或电流方向)。以下以双极性二相电机(需控制绕组正反转通电)为例,给出完整时序:

1. 绕组通电状态定义

  • A+:A 绕组通正向电流(A 接 +,A - 接 -);

  • A-:A 绕组通反向电流(A 接 -,A - 接 +);

  • B+:B 绕组通正向电流(B 接 +,B - 接 -);

  • B-:B 绕组通反向电流(B 接 -,B - 接 +);

  • OFF:绕组不通电。

2. 单双拍混合通电 8 拍时序表

拍数通电绕组(状态)转子转动角度(相对前一拍)备注(单拍 / 双拍类型)
1A+(仅 A 相通电)0°(初始位置)单拍(1 相通电)
2A+ + B+(A、B 同通)+0.9°双拍(2 相通电)
3B+(仅 B 相通电)+0.9°(累计 + 1.8°)单拍(1 相通电)
4B+ + A-(B、A - 同通)+0.9°(累计 + 2.7°)双拍(2 相通电)
5A-(仅 A - 相通电)+0.9°(累计 + 3.6°)单拍(1 相通电)
6A- + B-(A-、B - 同通)+0.9°(累计 + 4.5°)双拍(2 相通电)
7B-(仅 B - 相通电)+0.9°(累计 + 5.4°)单拍(1 相通电)
8B- + A+(B-、A + 同通)+0.9°(累计 + 6.3°)双拍(2 相通电)
9回到拍数 1(A+)+0.9°(累计 + 7.2°,即 2×3.6°)完成 1 个 “8 拍” 循环

关键说明:

  • 每完成 1 个 “8 拍” 循环,转子共转动 7.2°(8 拍 ×0.9°/ 拍),而传统单拍 / 双拍 “4 拍” 循环转动 7.2°(4 拍 ×1.8°/ 拍)—— 相同总角度下,混合方式的 “步数翻倍”,转动更平滑;

  • 时序中 “双拍” 阶段(如拍 2、4、6、8)是两组绕组同时通电,利用磁场叠加提升扭矩,避免单拍时扭矩不足的问题;

  • 若需电机反转,只需将 8 拍时序反向执行(从拍 8→拍 7→…→拍 1)即可。

三、与其他通电方式的对比:优势与适用场景

为了更清晰体现单双拍混合方式的特点,这里对比二相电机的三种核心通电方式:

通电方式步距角(二相 1.8° 电机)每循环拍数输出扭矩运行平稳性控制复杂度
单拍(1 相)1.8°4 拍最小差(振动大)最低
双拍(2 相)1.8°4 拍最大中(振动较小)
单双拍混合0.9°8 拍中(双拍水平)好(振动小)

优势总结:

  1. 精度提升:步距角减半,比单拍 / 双拍控制精度高 1 倍,适合对定位精度有中等要求的场景;

  2. 扭矩均衡:双拍阶段(2 相通电)保持了较高扭矩,避免单拍时 “扭矩不足易丢步” 的问题;

  3. 平稳性好:8 拍循环中转子 “小步快跑”,振动和噪音比单拍显著降低,运行更安静。

适用场景:

  • 3D 打印机的喷头驱动、小型雕刻机的 X/Y 轴;

  • 轻负载精密滑台(如检测设备的样品移动机构);

  • 对精度和噪音均有要求,但无需细分驱动器(成本有限)的设备。

四、实际控制:如何实现单双拍混合通电?

单双拍混合通电需控制器(如 PLC、单片机、专用步进驱动器)按 “8 拍时序” 输出控制信号,具体实现方式分两种:

1. 直接控制绕组(无驱动器,适合小功率电机)

  • 硬件:需 4 路开关信号(控制 A+、A-、B+、B - 的通断,如用 MOS 管或继电器);

  • 软件:在 PLC 或单片机中编写 8 拍时序循环程序,按拍数依次输出高低电平(如拍 1 时 A+=1,其他 = 0;拍 2 时 A+=1、B+=1,其他 = 0)。

  • 示例(PLC 梯形图思路):用计数器 C0 记录拍数(1-8 循环),通过触点控制 Q0.0(A+)、Q0.1(A-)、Q0.2(B+)、Q0.3(B-)的通断。

2. 通过专用驱动器(推荐,适合中大功率电机)

  • 硬件:选择支持 “1-2 相励磁” 的二相步进驱动器(如 TB6600、A4988);

  • 配置:通过驱动器上的拨码开关或软件,将 “励磁方式” 设为 “1-2 相”,无需手动编写 8 拍时序;

  • 控制:控制器只需输出 “脉冲信号”(控制步数)和 “方向信号”(控制正反转),驱动器会自动生成单双拍混合时序。

总结

二相步进电机的单双拍混合通电方式,是通过 “单拍 + 双拍交替” 的 8 拍时序,在不增加硬件成本的前提下,实现 “步距角减半 + 扭矩均衡 + 运行平稳” 的效果,是兼顾精度与性价比的折中方案。实际应用中,若设备精度要求中等、预算有限,优先选择这种方式;若需更高精度(如 0.1° 以下),再考虑细分驱动方式。

要不要我帮你整理一份二相步进电机单双拍混合通电的 PLC 控制程序示例(梯形图 + 指令表),包含拍数计数、绕组通断逻辑,可直接参考使用。

收缩
  • QQ咨询

  • 电话咨询

  • 18576370666
  • 添加微信客服