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。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。

步進電機為何一定要搭配驅(qū)動器呢？       

步進電機驅(qū)動器是驅(qū)動步進電機運行的功率放大器，它能接收控制器(PLC/單片機等)發(fā)送來的控制信號并控制步進電機轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度/步數(shù)。         

步進電機很常見的控制信號是脈沖信號，步進驅(qū)動器接收到一個有效脈沖就控制步進電機運行一步。具有細(xì)分功能的步進驅(qū)動器可以改變步進電機的固有步距角，達到更大的控制精度、降低振動及提高輸出轉(zhuǎn)矩;除了脈沖信號，具有總線通信功能的步進驅(qū)動器還能接收總線信號控制步進電機進行相應(yīng)的動作。      步進電機驅(qū)動器可分為兩部分一部分是環(huán)形分配器，另一部分是功率放大器。      環(huán)形分配器：要是接收3種信號分別為：脈沖信號，方向信號，脫機信號。然后再對脈沖信號進行分配，去控制功率放大器相應(yīng)的晶體管導(dǎo)通，然后使步進電機的線圈得電。從這里我們可以看出，步進電機要運轉(zhuǎn)那么必須要輸入脈沖，如果沒有脈沖，步進電機是不動的，所以我們需要一個驅(qū)動器來給步進電機的各項繞組依次通電。機床制造業(yè)：車床、龍門刨、銑床、磨床、機械加工中心、制齒機等。      方向信號：要控制AB通電的相序，A-B順時針，B-A逆時針;      脫機信號：步進電機停止時，AB線圈有一相得電，得電的功能使轉(zhuǎn)子鎖住，使轉(zhuǎn)子不能動，需要收去撥動轉(zhuǎn)子的時候，需要給脫機信號，使AB相繞組完全斷電，轉(zhuǎn)子處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)。

PLC對步進電機加減速控制原理

進電機常用的升降頻控制方法有2種：直線升降頻和指數(shù)曲線升降頻。指數(shù)曲線法具有較強的跟蹤能力，但當(dāng)速度變化較大時平衡性差。直線法平穩(wěn)性好，適用于速度變化較大的快速定位方式。

步進電機驅(qū)動器驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)從一個位置向另一個位置移動時，要經(jīng)歷升速、恒速和減速過程。當(dāng)步進電機的運行頻率低于其本身起動頻率時，可以用運行頻率直接起動并以此頻率運行，需要停止時，可從運行頻率直接降到零速。當(dāng)步進電機運行頻率fb>fa(有載起動時的起動頻率)時，若直接用fb頻率起動會造成步進電機失步甚至堵轉(zhuǎn)。當(dāng)通過線圈繞組的電流按順序依次變向勵磁時，則電機會順著既定的方向?qū)崿F(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)步進，運行精度非常高。

當(dāng)前步進電機的運動特性已經(jīng)被有效改善

步進電機在運行的時候必須要經(jīng)過加速、勻速及減速這三個階段，這是客觀事實，也是無法徹底改變的事情，尤其是早期研發(fā)的電機，更是會在使用的時候明顯體現(xiàn)出三個運行階段。不過隨著科技的進步及行業(yè)的發(fā)展，的那個IQ按此種電機的運行特性已經(jīng)被有效改善，三個不同的運行階段已經(jīng)逐漸縮小變化。 在國內(nèi)技工作者的共同努力下，通過對步進電機的速度控制技術(shù)進行大量的研究,建立除了多種加減速控制數(shù)學(xué)模型,以此為基礎(chǔ)設(shè)計開發(fā)除了多種控制電路。利用這些控制電路，能夠有效改進步進電機的運行特性，在使得這種電機有更加廣泛的應(yīng)用范圍的同時，也在電機的加減速方面做了有效的改善，使得現(xiàn)在的電機在運行的時候雖然依然分三個階段，但是減速過程已經(jīng)縮得很短，勻速過程則被有效延長。 正是因為當(dāng)前步進電機的運動特性已經(jīng)有上述這樣的有效改善，所以其以應(yīng)用范圍才越來越廣泛，應(yīng)用表現(xiàn)也越來越好。二十世紀(jì)五十年代后期晶體管的發(fā)明也逐漸應(yīng)用在步進電機上，對于數(shù)字化的控制變得更為容易。