步進電機基礎 |
步進電機是一個把電脈沖轉換成離散的機械運動的裝置，與其匹配的驅動器共同組成一個可控的步進電機運動系統，具有良好的數據控制特性。在接受來自控制器（PLC、單片機等可編程處理器）的工作指令（開關脈沖信號）時，其驅動器依據工作指令向定子繞組有序勵磁，使定子內部建立一個實時響應的脈動的、非連貫性變化的磁場，并作用于周邊帶有很多小齒的轉子，使轉子產生旋轉運動，即施加 一個脈沖，馬達轉動一步。在理想的情況下，其轉子旋轉的速度、累計旋轉角度完全同步于控制器輸入的脈沖頻率及脈沖數，也就是說，在非超載的情況下，只要控制發出的脈沖頻率和脈沖數，就能準確地控制步進電機的速度與停止的位置，而不受負載變化的影響。因此，只需在規定的時間內向步進電機運動系統提供有效的工作指令，轉子將會被準確地驅動到設定的角度位置，在進一步的工作指令到來之前，始終保持在該位置。
步進電機的雙向驅動、固有的剎車制動性能、可適當調整的輸出扭矩、功率控制、精確的位置度、高分辨率、良好的數字交互界面，且僅采用開環控制即能達到良好的使用效果等是其顯著的優勢。而且與伺服系統、無刷直流電機相比，其單位體積輸出功率大、轉動慣量小、無漂流及起動峰涌現象、無位置累積誤差等良好優點，是一種成本低廉的數字控制類電機。
正由于具備以上固有的優點，在眾多領域已奠定了其應用地位，并被廣泛應用于需要控制旋轉角度、速度、位置和同步性的諸多領域，如辦公室自動化、安防、醫療設備，紡織品機器、舞臺燈光、販賣機與售票機，機械自動化等。 |
選用步進電機時應注意以下幾點：
1、一般應選用力矩比實際需要大50percent~100percent的步進電機，因為步進電機不能過負載運行，即便是瞬間過載都可能造成失步、停轉或不規則原地來回作動。
2、上位控制器輸入的脈沖電流必須夠大（一般要>10mA），以確保光電耦合器穩定導通，否則會導致步進電機失步；如果輸入脈沖頻率過高，會因個別脈沖接收不到，導致步進電機失步。
3、啟動頻率不應太高，應在啟動程序中設置加速過程，即從規定的啟動頻率開始，加速到設定頻率，否則就可能不穩定，甚至處于惰態。
4、電機如果未固定好，造成強烈共振，也會導致步進電機失步。
5、應了解步進電機的固有弱點：輸入脈沖頻率過高，易導致丟步；輸入脈沖頻率過低，易出現共振；轉速偏高時扭矩降低明顯。
6、應了解****型步進電機的性能，選用采用了****控制技術的****步進電機系統，****系統既可以使步進電機在高速狀態下減少共振，還能通過減少步進電機反電動勢的做法，增加電機在高速狀態下的扭矩。
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