步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī),它的工作原理是利用電子電路,將直流電變成分時(shí)供電的,多相時(shí)序控制電流,用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電,步進(jìn)電機(jī)才能正常工作,驅(qū)動器就是為步進(jìn)電機(jī)分時(shí)供電的,多相時(shí)序控制器。雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用,但步進(jìn)電機(jī)并不能像普通的直流電機(jī),交流電機(jī)在常規(guī)下使用。步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)及發(fā)展概況作為一種控制用的特種電機(jī),步進(jìn)電機(jī)無法直接接到直流或交流電源上工作,必須使用專用的驅(qū)動電源步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非易事,它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等許多專業(yè)知識。步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件,是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一,廣泛應(yīng)用在各種自動化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增,在各個(gè)國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。

步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動控制步進(jìn)電機(jī)由于受到自身制造工藝的限制,如步距角的大小由轉(zhuǎn)子齒數(shù)和運(yùn)行拍數(shù)決定,但轉(zhuǎn)子齒數(shù)和運(yùn)行拍數(shù)是有限的,因此步進(jìn)電機(jī)的步距角一般較大并且是固定的,步進(jìn)的分辨率低、缺乏靈活性、在低頻運(yùn)行時(shí)振動,噪音比其他微電機(jī)都高,使物理裝置容易疲勞或損壞。3、由于每步的精度在百分之三到百分之五,而且不會將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運(yùn)動的重復(fù)性。這些缺點(diǎn)使步進(jìn)電機(jī)只能應(yīng)用在一些要求較低的場合,對要求較高的場合,只能采取閉環(huán)控制,增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性,這些缺點(diǎn)嚴(yán)重限制了步進(jìn)電機(jī)作為優(yōu)良的開環(huán)控制組件的有效利用。細(xì)分驅(qū)動技術(shù)在一定程度上有效地克服了這些缺點(diǎn)。
步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
(1)步距值不受各種干擾因素的影響。如電壓的大小,電流的數(shù)值、波形、溫度的變化等。
(2)誤差不長期積累。步進(jìn)電機(jī)每走一步所轉(zhuǎn)過的角度與理論步距之間總有一定的誤差,從某一步到任何一步,也總有一定的累積誤差,但是,每轉(zhuǎn)一圈的累積誤差為零,所以步距的累積誤差不是長期的累積下去。
(3)控制性能好,啟動、停車、翻轉(zhuǎn)都是在少數(shù)脈沖內(nèi)完成,在一定的頻率范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí),任何運(yùn)動方式都不會丟失一步。所以,步進(jìn)電機(jī)被廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床上。