步進電機的技術(shù)介紹

作為一種控制用的特種電機，步進電機無法直接接到直流或交流電源上工作，必須使用的驅(qū)動電源（步進電機驅(qū)動器）。在微電子技術(shù)，特別計算機技術(shù)發(fā)展以前，控制器（脈沖信號發(fā)生器）完全由硬件實現(xiàn)，控制系統(tǒng)采用單獨的元件或者集成電路組成控制回路，不僅調(diào)試安裝復(fù)雜，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改變控制方案就一定要重新設(shè)計電路。這就使得需要針對不同的電機開發(fā)不同的驅(qū)動器，開發(fā)難度和開發(fā)成本都很高，控制難度較大，限制了步進電機的推廣。2、控制信號線接牢靠，工業(yè)現(xiàn)場盡量要考慮屏蔽問題(如采用雙絞線)，電機和驅(qū)動器以及編碼器的接線圖要了然于胸。

步進電機加減速過程控制技術(shù)

正因為步進電機的廣泛應(yīng)用,對步進電機的控制的研究也越來越多，在啟動或加速時如果步進脈沖變化太快，轉(zhuǎn)子由于慣性而跟隨不上電信號的變化，產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)或失步在停止或減速時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,要對步進電機進行升降速控制。反之，要求低速大力矩的情況下，就要選擇電感在十幾或幾十mH,電阻也要大一些為好。

步進電機的轉(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，而且在時間上與脈沖同步。因而在轉(zhuǎn)子齒數(shù)和運行拍數(shù)一定的情況下，只要控制脈沖頻率即可獲得所需速度。由于步進電機是借助它的同步力矩而啟動的，為了不發(fā)生失步,啟動頻率是不高的。步進電機怎么選型，針對步進電機使用環(huán)境來選擇特種步進電機能夠防水、防油，用于某些特殊場合。特別是隨著功率的增加,轉(zhuǎn)子直徑增大，慣量增大，啟動頻率和很高運行頻率可能相差十倍之多。

步進電機的起動頻率特性使步進電機啟動時不能直接達到運行頻率，而要有一個啟動過程，即從一個低的轉(zhuǎn)速逐漸升速到運行轉(zhuǎn)速。停止時運行頻率不能立即降為零，而要有一個高速逐漸降速到零的過程。

步進電機可以連續(xù)運轉(zhuǎn)嗎?

長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)會致使電機溫度上升，當(dāng)超過電機內(nèi)部的耐熱等級，會使得絕緣性能劣化。當(dāng)使用步進電機時只要保持電機外殼表面溫度在100度以下，即可連續(xù)運轉(zhuǎn)。您可通過以下方法輕松降低步進電機的溫度。

抑制溫度上升的方法：

選用轉(zhuǎn)矩較為充裕的電機并降低運行電流

通過降低運行電流可有效抑制發(fā)熱，但相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩也會降低，需要在選型時對轉(zhuǎn)矩預(yù)留一定的余量。

選用高的效率型步進電機

高的效率型步進電機通過材質(zhì)的較佳化，大幅降低損耗，發(fā)熱也得以減少?？梢詭椭S實現(xiàn)空間節(jié)省以及提升裝置的自由度。

步進電機

步進電機加減速必須采用加減速控制方法。步進電機起動時，要逐步提高脈沖頻率，減速時要逐步降低脈沖頻率。

步進馬達轉(zhuǎn)速，根據(jù)輸入脈沖信號的變化而變化。步進電機只需發(fā)出脈沖信號，那么它就會旋轉(zhuǎn)一個步距角，如果脈沖信號變化過快，步進電機就會因內(nèi)部反向電動勢的阻尼而使轉(zhuǎn)子和定子之間的磁反應(yīng)跟不上電信號的變化，從而造成堵轉(zhuǎn)和丟步。

所以步進電機在高速起動時，必須采用脈沖頻率升速的方法，在起動過程中還必須有降速過程，以保證步進電機的準(zhǔn)確定位控制。加快與減速的原則相同。為了解決步進電機的堵轉(zhuǎn)這一問題，應(yīng)采用加減速控制方法。步進電機起動時，要逐步提高脈沖頻率，減速時要逐步降低脈沖頻率。在微電子技術(shù)，特別計算機技術(shù)發(fā)展以前，控制器（脈沖信號發(fā)生器）完全由硬件實現(xiàn)，控制系統(tǒng)采用單獨的元件或者集成電路組成控制回路，不僅調(diào)試安裝復(fù)雜，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改變控制方案就一定要重新設(shè)計電路。我們常說的“加減速”法就是這樣。