步進電機介紹

步進電機相對于其它控制用途電機的很大區(qū)別是，它接收數(shù)字控制信號（電脈沖信號）并轉化成與之相對應的角位移或直線位移，它本身就是一個完成數(shù)字模式轉化的執(zhí)行元件。詳解導致步進電機定位不準的原因強行使電機以要求的速度(大于極限起動預率)直接起動，可能會發(fā)生“丟步’或無響應。而且它可開環(huán)位置控制，輸入一個脈沖信號就得到一個規(guī)定的位置增量，這樣的所謂增量位置控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的直流控制系統(tǒng)相比,其成本明顯減低，幾乎不必進行系統(tǒng)調整。步進電機的角位移量與輸入的脈沖個數(shù)嚴格成正比，而且在時間上與脈沖同步。因而只要控制脈沖的數(shù)量、頻率和電機繞組的相序,即可獲得所需的轉角、速度和方向。

步進電機的相關概述

步進電機的輸出力矩隨著脈沖頻率的上升而下降,啟動頻率越高，啟動力矩就越小，帶動負載的能力越差，啟動時會造成失步，而在停止時又會發(fā)生過沖。步進電機步進電機又稱為脈沖電機，基于基本的電磁鐵原理，它是一種可以自由回轉的電磁鐵，其動作原理是依靠氣隙磁導的變化來產(chǎn)生電磁轉矩。要使步進電機快速的達到所要求的速度又不失步或過沖，其關鍵在于使加速過程中,加速度所要求的力矩既能充分利用各個運行頻率下步進電機所提供的力矩，又不能超過這個力矩。因此,步進電機的運行一般要經(jīng)過加速、勻速、減速三個階段,要求加減速過程時間盡量的短，恒速時間盡量長。特別是在要求快速響應的工作中，從起點到終點運行的時間要求很短，這就必須要求加速、減速的過程很短，而恒速時的速度很高。

步進電機的細分驅動控制

步進電機由于受到自身制造工藝的限制，如步距角的大小由轉子齒數(shù)和運行拍數(shù)決定，但轉子齒數(shù)和運行拍數(shù)是有限的，因此步進電機的步距角一般較大并且是固定的,步進的分辨率低、缺乏靈活性、在低頻運行時振動，噪音比其他微電機都高,使物理裝置容易疲勞或損壞。雙極性電機每相上只有一個繞組線圈，電機連續(xù)旋轉時電流要在同一線圈內依次變向勵磁，驅動電路設計上需要八個電子開關進行順序切換。這些缺點使步進電機只能應用在一些要求較低的場合，對要求較高的場合，只能采取閉環(huán)控制，增加了系統(tǒng)的復雜性，這些缺點嚴重限制了步進電機作為優(yōu)良的開環(huán)控制組件的有效利用。細分驅動技術在一定程度上有效地克服了這些缺點。 

步進電機細分驅動技術是年代中期發(fā)展起來的一種可以顯著改善步進電機綜合使用性能的驅動技術。步進電機的發(fā)展情況由于步進電機是一個把電脈沖轉換成離散的機械運動的裝置，具有很好的數(shù)據(jù)控制特性，因此，計算機成為步進電機的理想驅動源，隨著微電子和計算機技術的發(fā)展，軟硬件結合的控制方式成為了主流，即通過程序產(chǎn)生控制脈沖,驅動硬件電路。年美國學者、頭次在美國增量運動控制系統(tǒng)及器件年會上提出步進電機步距角細分的控制方法。在其后的二十多年里,步進電機細分驅動得到了很大的發(fā)展。逐步發(fā)展到上世紀九十年代完全成熟的。我國對細分驅動技術的研究,起步時間與國外相差無幾。