步進(jìn)電機(jī)是一種通過(guò)步進(jìn)（即以固定的角度移動(dòng)）方式使軸旋轉(zhuǎn)的電機(jī)。其內(nèi)部構(gòu)造使它無(wú)需傳感器，通過(guò)簡(jiǎn)單的步數(shù)計(jì)算即可獲知軸的確切角位置，這種特性使它適用于多種應(yīng)用。
說(shuō)起步進(jìn)電機(jī)，小維相信對(duì)于智能傳動(dòng)和電氣控制行業(yè)的工程師來(lái)說(shuō)，應(yīng)該再熟悉不過(guò)了。步進(jìn)的誤差不會(huì)長(zhǎng)期積累，能夠提升定位，控制比伺服簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，但步進(jìn)電機(jī)控制的前提是電機(jī)不發(fā)生失步，如何才能使步進(jìn)電機(jī)不失步呢？ 
我們知道步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓�(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制電機(jī)。在未發(fā)生失步情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)并不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)接收到一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)，電機(jī)就按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度(步進(jìn)角或步距角)，通過(guò)控制脈沖數(shù)和脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)角位移量及電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)亩_(dá)到的開(kāi)環(huán)控制。另外，步進(jìn)電機(jī)每走一步所轉(zhuǎn)過(guò)的角度與理論步距之間總有一定的誤差，從某一步到另一步，也總有一定的誤差，但是，步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)一周的步數(shù)相同，在不失步的情況下，其步距誤差不會(huì)長(zhǎng)期累積。 上面提到的都是在不失步的情況下，而如何才能不失步，首先，我們需要知道造成電機(jī)失步的因素，主要有下面四點(diǎn)： 1、轉(zhuǎn)子加速度慢于步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng); 2、轉(zhuǎn)子的平均速度于定子磁場(chǎng)的平均旋轉(zhuǎn)速度; 3、電機(jī)負(fù)載慣性較大; 4、步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生共振。 轉(zhuǎn)子加速度慢于步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)即轉(zhuǎn)子速度低于換相速度時(shí)，電機(jī)會(huì)產(chǎn)生失步，這是因?yàn)檩斎腚姍C(jī)的電能不足，產(chǎn)生的力矩?zé)o法使轉(zhuǎn)子速度跟上定子磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度，從而引起失步。轉(zhuǎn)子平均速度于定子磁場(chǎng)平均旋轉(zhuǎn)速度，這是定子通電勵(lì)磁的時(shí)間較長(zhǎng)，大于步進(jìn)所需的時(shí)間，轉(zhuǎn)子在步進(jìn)過(guò)程中獲得過(guò)多的能量，導(dǎo)致電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩過(guò)大從而引起電機(jī)越步。 以上導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)失步的原因?qū)嵸|(zhì)是步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器選擇不當(dāng)而導(dǎo)致，只有選擇正確合適的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器才能使步進(jìn)電機(jī)發(fā)揮其控制的特點(diǎn)。選擇合適的驅(qū)動(dòng)器需要根據(jù)電機(jī)的電流，配用大于或等于此電流的驅(qū)動(dòng)器。如果需要低振動(dòng)或精度時(shí)，可配用細(xì)分型驅(qū)動(dòng)器。對(duì)于大轉(zhuǎn)矩電機(jī)，盡可能用電壓型驅(qū)動(dòng)器，以獲得良好的速性能。同時(shí)對(duì)于驅(qū)動(dòng)電源，很多人直接使用開(kāi)關(guān)電源作為驅(qū)動(dòng)電源，但是，一般好不要使用開(kāi)關(guān)電源，特別是大力矩電機(jī)，除非選用比需要的功率大一倍以上的開(kāi)關(guān)電源。因?yàn)椋姍C(jī)工作時(shí)是大電感型負(fù)載，會(huì)對(duì)電源端形成瞬間的壓。而開(kāi)關(guān)電源的過(guò)載性能不好，會(huì)保護(hù)關(guān)斷，且其精密的穩(wěn)壓性能又不需要，有時(shí)可能造成開(kāi)關(guān)電源和驅(qū)動(dòng)器的損壞。對(duì)于步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源，可以用常規(guī)的環(huán)形或R 型變壓器變壓的直流電源。 步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生共振是因?yàn)殡姍C(jī)接收的脈沖頻率等于步進(jìn)電機(jī)的固有頻率，該頻率與驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分有關(guān)系。我們一般使用步進(jìn)電機(jī)時(shí)，驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分能力很重要，共振范圍越小越好。對(duì)于電機(jī)負(fù)載慣性較大是由于電機(jī)超載而引起，因此在使用時(shí)只需注意不要讓電機(jī)過(guò)載即可。 
|
