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。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。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)是各類系統(tǒng)不可或缺的構(gòu)成部分
步進(jìn)電機(jī)是各類系統(tǒng)不可或缺的構(gòu)成部分，因此其需要集準(zhǔn)確定位、出色的速度控制和可重復(fù)運(yùn)動(dòng)等特點(diǎn)于一體。步進(jìn)電機(jī)被廣泛用于消費(fèi)類和商用機(jī)器中，比如3D打印機(jī)、紡織機(jī)器、機(jī)器人、舞臺(tái)燈光和ATM等系統(tǒng)。步進(jìn)電機(jī)具有兩個(gè)由H橋控制的電流繞組，并以步進(jìn)角定義的離散步長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)。如果您使用此類電機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，則會(huì)遇到一些常見挑戰(zhàn)。其中一些與驅(qū)動(dòng)相關(guān)，而另一些與系統(tǒng)相關(guān)。
步進(jìn)電機(jī)
步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)：
（1）體積小，質(zhì)量輕。
（2）轉(zhuǎn)速高。
（3）運(yùn)行平穩(wěn)。
（4）振動(dòng)噪音小。
（5）可靠性高。
（6）壽命長(zhǎng)。
步進(jìn)電機(jī)的原理：
在電磁鐵作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)機(jī)械負(fù)載作直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)不同的要求可采用多種類型的轉(zhuǎn)子：如帶凸臺(tái)的直軸形轉(zhuǎn)子、帶凹槽的斜軸形轉(zhuǎn)子及帶錐面的圓柱面轉(zhuǎn)子等；也可選用不同形狀的鐵心來制造不同用途的電機(jī)。
步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的選擇
步進(jìn)電機(jī)的保持轉(zhuǎn)矩類似于傳統(tǒng)電機(jī)的“功率”。當(dāng)然，也有本質(zhì)區(qū)別。步進(jìn)電機(jī)的物理結(jié)構(gòu)與交直流電機(jī)完全不同，電機(jī)的輸出功率是可變的。通常，根據(jù)需要的扭矩（即被驅(qū)動(dòng)物體的扭矩）來選擇哪種類型的電機(jī)。例如扭矩為0.6NM以下，選擇28、35、42（電機(jī)的本體直徑或方形度，單位：mm；如果扭矩大于0.6nm，選擇57電機(jī)比較合適。如果扭矩為幾牛米以上，選用86、110等規(guī)格的步進(jìn)電機(jī)。
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