Staphoek
De staphoek is de hoekverdraaiing van de rotor van een stappenmotor als reactie op één invoerpuls. Deze wordt bepaald door het aantal fasen in de besturingswikkeling, het aantal rotortanden en de bekrachtigingsmodus. Een kleinere staphoek resulteert over het algemeen in een soepelere werking van de motor.
Veelvoorkomende staphoeken zijn 0,72°, 0,9°, 1,2°, 1,8° en 7,5°. Typische waarden per motortype zijn:
- Tweefasige motoren: 0,9° / 1,8°
- Driefasige motoren: 1,2° / 1,5°
- Vijffasige motoren: 0,72°
Zonder een microstepping-driver moet de gebruiker een motor met het juiste aantal fasen kiezen om de gewenste staphoek te bereiken. Wanneer een microstepping-driver wordt gebruikt, bepaalt het aantal fasen niet langer de effectieve staphoek — de gebruiker kan eenvoudig de microstepinstelling op de driver aanpassen om de stapresolutie van de motor te wijzigen.
Microstepping
Microstepping verdeelt elke volledige stap in kleinere stappen. Zonder microstepping verplaatst elke puls de rotor met de volledige staphoek van de motor. Met microstepping is de hoekverdraaiing per puls gelijk aan de volledige staphoek gedeeld door de microstepinstelling.
Een standaard tweefasige stappenmotor heeft bijvoorbeeld een volledige staphoek van 1,8°. Zonder microstepping produceert één puls een verdraaiing van 1,8°, waardoor 200 pulsen nodig zijn om één volledige omwenteling (360°) te voltooien.
Belangrijke formules
Pulsen per omwenteling (met microstepping):
Pulsen per omwenteling = (360° × microstepinstelling) / volledige staphoek
Motorsnelheid:
n = (60 × f) / p
Waarbij:
- n = motorsnelheid (tpm)
- f = invoerpulsfrequentie (Hz)
- p = pulsen per omwenteling (microstepinstelling × pulsen per omwenteling bij volledige stap)
Voorbeeld: Als de invoerpulsfrequentie 1000 Hz is en de microstepinstelling van de driver 2000 pulsen per omwenteling bedraagt, is de motorsnelheid:
n = (60 × 1000) / 2000 = 30 tpm
De juiste microstepinstelling kiezen
Bij hogere snelheden is een lagere microstepinstelling vaak voldoende, omdat een hoge microstepinstelling het beschikbare koppel bij snelheid kan verminderen. Bij lagere snelheden helpt een hogere microstepinstelling om een soepele werking te garanderen en trillingen en geluid te verminderen.