步進(jìn)電機(jī)加減速過程控制技術(shù)

正因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)的廣泛應(yīng)用,對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制的研究也越來越多，在啟動(dòng)或加速時(shí)如果步進(jìn)脈沖變化太快，轉(zhuǎn)子由于慣性而跟隨不上電信號(hào)的變化，產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)或失步在停止或減速時(shí)由于同樣原因則可能產(chǎn)生超步。配合以直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或齒輪箱裝置，更可以實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜、精密的線性運(yùn)動(dòng)控制要求。為防止堵轉(zhuǎn)、失步和超步，提高工作頻率,要對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行升降速控制。

步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于脈沖頻率、轉(zhuǎn)子齒數(shù)和拍數(shù)。其角速度與脈沖頻率成正比，而且在時(shí)間上與脈沖同步。因而在轉(zhuǎn)子齒數(shù)和運(yùn)行拍數(shù)一定的情況下，只要控制脈沖頻率即可獲得所需速度。通常根據(jù)需要的轉(zhuǎn)矩大小(即所要帶動(dòng)物體的扭力大小)，來選擇哪種型號(hào)的電機(jī)。由于步進(jìn)電機(jī)是借助它的同步力矩而啟動(dòng)的，為了不發(fā)生失步,啟動(dòng)頻率是不高的。特別是隨著功率的增加,轉(zhuǎn)子直徑增大，慣量增大，啟動(dòng)頻率和很高運(yùn)行頻率可能相差十倍之多。

步進(jìn)電機(jī)的起動(dòng)頻率特性使步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)不能直接達(dá)到運(yùn)行頻率，而要有一個(gè)啟動(dòng)過程，即從一個(gè)低的轉(zhuǎn)速逐漸升速到運(yùn)行轉(zhuǎn)速。停止時(shí)運(yùn)行頻率不能立即降為零，而要有一個(gè)高速逐漸降速到零的過程。

步進(jìn)電機(jī)

智能家居給人的感覺是一種高大上，可能很難和步進(jìn)電機(jī)聯(lián)系起來，但是許多只能家居中，確實(shí)有很多地方應(yīng)用到了步進(jìn)電機(jī)，尤其是雙極性的步進(jìn)電機(jī)，更是解決了傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)噪音大的缺點(diǎn)。

步進(jìn)電機(jī)作為關(guān)鍵的機(jī)械控制部件，在各家電中起著舉足輕重的作用，智能家居的崛起自然帶動(dòng)起步進(jìn)電機(jī)的市場(chǎng);而智能家居要求家電組網(wǎng)，通過物聯(lián)網(wǎng)把各類電子設(shè)備相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)高度網(wǎng)絡(luò)化，這同時(shí)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的各項(xiàng)性能提出了更苛刻的要求。

如今隨著技術(shù)的進(jìn)步和雙極性步進(jìn)電機(jī)誕生，傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)低速振動(dòng)噪聲的問題得到了解決，而且雙極性步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)行和靜止時(shí)都確保定位的準(zhǔn)確，運(yùn)行性能也得到了極大的改善。更安靜的環(huán)境、更可靠的性能，這會(huì)是打造智能家居無疑是一大福音。如步進(jìn)電機(jī)正好工作在共振區(qū)，可通過改變減速比等機(jī)械傳動(dòng)避開共振區(qū)。雙極性步進(jìn)電機(jī)的出現(xiàn)為微電機(jī)打開新天地的同時(shí)也在考驗(yàn)各大產(chǎn)商對(duì)雙極性步進(jìn)電機(jī)的熟悉程度，及時(shí)了解雙極性步進(jìn)電機(jī)的相關(guān)常識(shí)，對(duì)于用戶在使用過程中，能夠減少機(jī)器出現(xiàn)故障次數(shù)、增加機(jī)器的使用壽命。

隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，人工智能設(shè)備將應(yīng)用的更加廣泛，步進(jìn)電機(jī)也將會(huì)從一個(gè)傳統(tǒng)的工業(yè)品，逐步變成一個(gè)耳熟能詳?shù)拿~。

我國的步進(jìn)電機(jī)在二十世紀(jì)七十年代初開始起步，七十年代中期至八十年代中期為成品發(fā)展階段，新品種和電機(jī)不斷開發(fā)，目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是永磁材料、半導(dǎo)體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使步進(jìn)電機(jī)在眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。這種智能復(fù)合型控制具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織的能力,能夠自動(dòng)辨識(shí)被控過程參數(shù),自動(dòng)整定控制參數(shù),適應(yīng)被控過程參數(shù)的變化,同時(shí)又具有常規(guī)PID控制器的特點(diǎn)。作為一種控制用的特種電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)無法直接接到直流或交流電源上工作，必須使用驅(qū)動(dòng)電源（步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器）。

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如果是另外一項(xiàng)繞 組的電流發(fā)生了變向，則電機(jī)將順著與前者相反的方向旋轉(zhuǎn)一步（1.8度）。當(dāng)通過線圈繞組的電流按順序依次變向勵(lì)磁時(shí)，則電 機(jī)會(huì)順著既定的方向?qū)崿F(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)，運(yùn)行精度非常高。對(duì)于 1.8度兩相步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周需200步。兩相步進(jìn)電機(jī)有兩種繞組形式：雙極性和單極性。雙極性電機(jī)每相上只有一個(gè)繞組線圈，電機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)電流要在 同一個(gè)線圈內(nèi)依次變向勵(lì)磁，驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)上需要八個(gè)電子開關(guān)進(jìn) 行順序切換。步進(jìn)電機(jī)怎么選型，相數(shù)越多，步距角就能夠做的比較小，工作時(shí)的振動(dòng)就相對(duì)小一些。