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步進電機的技術介紹

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，必須使用的驅動電源（步進電機驅動器）。在微電子技術，特別計算機技術發展以前，控制器（脈沖信號發生器）完全由硬件實現，控制系統采用單獨的元件或者集成電路組成控制回路，不僅調試安裝復雜，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計電路。這就使得需要針對不同的電機開發不同的驅動器，開發難度和開發成本都很高，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不同的驅動器，開發難度和開發成本都很高，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動器呢？       

步進電機驅動器是驅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)發送來的控制信號并控制步進電機轉過相應的角度/步數。         

步進電機很常見的控制信號是脈沖信號，步進驅動器接收到一個有效脈沖就控制步進電機運行一步。具有細分功能的步進驅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矩;除了脈沖信號，具有總線通信功能的步進驅動器還能接收總線信號控制步進電機進行相應的動作。      步進電機驅動器可分為兩部分一部分是環形分配器，另一部分是功率放大器。      環形分配器：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的晶體管導通，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動器來給步進電機的各項繞組依次通電。機床制造業：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，得電的功能使轉子鎖住，使轉子不能動，需要收去撥動轉子的時候，需要給脫機信號，使AB相繞組完全斷電，轉子處于自由轉動狀態。

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：直線升降頻和指數曲線升降頻。指數曲線法具有較強的跟蹤能力，但當速度變化較大時平衡性差。直線法平穩性好，適用于速度變化較大的快速定位方式。

步進電機驅動器驅動執行機構從一個位置向另一個位置移動時，要經歷升速、恒速和減速過程。當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。當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實現連續旋轉步進，運行精度非常高。

當前步進電機的運動特性已經被有效改善

步進電機在運行的時候必須要經過加速、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，尤其是早期研發的電機，更是會在使用的時候明顯體現出三個運行階段。不過隨著科技的進步及行業的發展，的那個IQ按此種電機的運行特性已經被有效改善，三個不同的運行階段已經逐漸縮小變化。 在國內技工作者的共同努力下，通過對步進電機的速度控制技術進行大量的研究,建立除了多種加減速控制數學模型,以此為基礎設計開發除了多種控制電路。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，但是減速過程已經縮得很短，勻速過程則被有效延長。 正是因為當前步進電機的運動特性已經有上述這樣的有效改善，所以其以應用范圍才越來越廣泛，應用表現也越來越好。二十世紀五十年代后期晶體管的發明也逐漸應用在步進電機上，對于數字化的控制變得更為容易。