步進(jìn)電機(jī)的控制

  步進(jìn)電機(jī)是開(kāi)環(huán)控制的。這意味著控制是通過(guò)將命令信號(hào)從上級(jí)控制器單向傳遞到電機(jī)來(lái)執(zhí)行的。這使得步進(jìn)電機(jī)控制非常簡(jiǎn)單，無(wú)需傳感器和反饋。

當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)脈沖系列控制技術(shù)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)可編程控制器（脈沖發(fā)生器）產(chǎn)生脈沖輸入驅(qū)動(dòng)器來(lái)操作，驅(qū)動(dòng)器又向電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電流。

如果不需要高級(jí)控制，也可以將控制器功能（脈沖生成）集成到驅(qū)動(dòng)器中。在這種情況下，帶有自己的 I/O 單元的可編程控制器用于向驅(qū)動(dòng)器發(fā)送啟動(dòng)和停止命令。然后，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)這些命令控制對(duì)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流供應(yīng)。

步進(jìn)電機(jī)的速度控制

如上所述，步進(jìn)電機(jī)由輸入電脈沖控制。

脈沖具有頻率，每秒的脈沖數(shù) (pps) 稱為“脈沖率”。

步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)與輸入脈沖數(shù)成正比，因此可以實(shí)現(xiàn)精確定位。該電機(jī)旋轉(zhuǎn)（角度）可以如下計(jì)算。

電機(jī)旋轉(zhuǎn)（°）=步距角（°/步）×脈沖數(shù)

同樣，步進(jìn)電機(jī)的速度與輸入脈沖的速率成正比。較高的脈沖頻率（較高的脈沖頻率）會(huì)使步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度按比例增加。該電機(jī)速度（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，r/min，rpm）可以如下計(jì)算。

電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）=步距角（°/步）÷360（°）×脈沖頻率（Hz）×60

電機(jī)旋轉(zhuǎn)與脈沖速率完美同步的這一特性使步進(jìn)電機(jī)具有吸引力。另一方面，由于過(guò)載或速度突然變化，輸入脈沖和電機(jī)旋轉(zhuǎn)之間可能會(huì)失去同步。

步進(jìn)電機(jī)有兩種不同的操作模式，稱為等速運(yùn)動(dòng)曲線和加速/減速運(yùn)動(dòng)曲線。前者瞬間改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。這種模式也稱為矩形運(yùn)動(dòng)曲線，僅限于電機(jī)能夠自啟動(dòng)（立即加速）的運(yùn)行范圍。如果有足夠的扭矩可用于該加速，則此模式非常簡(jiǎn)單，具有恒定的脈沖速率。

然而，如果不能產(chǎn)生足夠的加速扭矩，結(jié)果就是失去同步。在這種情況下，必須改為使用加速/減速運(yùn)動(dòng)曲線。這涉及逐漸改變脈率以提供加速和減速的時(shí)間。這種模式也稱為梯形運(yùn)動(dòng)曲線，擴(kuò)展了電機(jī)可以自啟動(dòng)的運(yùn)行范圍。但是，由于突然加速或減速有失去同步的風(fēng)險(xiǎn)，因此在確定如何上下改變電機(jī)速度（脈沖率）時(shí)必須小心。

步進(jìn)電機(jī)的速度由輸入脈沖控制

步進(jìn)電機(jī)以固定步長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)。它們使用開(kāi)環(huán)控制，并通過(guò)讓控制器產(chǎn)生脈沖輸入驅(qū)動(dòng)器來(lái)操作，驅(qū)動(dòng)器又將驅(qū)動(dòng)電流提供給電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)由輸入電脈沖控制，使電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸入脈沖率成正比。由于這些電機(jī)的速度控制是要考慮的重要因素，以避免同步丟失等問(wèn)題，因此必須充分了解它們的控制方式。