步進電機的控制

  步進電機是開環(huán)控制的。這意味著控制是通過將命令信號從上級控制器單向傳遞到電機來執(zhí)行的。這使得步進電機控制非常簡單，無需傳感器和反饋。

當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)脈沖系列控制技術(shù)時，步進電機通過可編程控制器（脈沖發(fā)生器）產(chǎn)生脈沖輸入驅(qū)動器來操作，驅(qū)動器又向電機提供驅(qū)動電流。

如果不需要高級控制，也可以將控制器功能（脈沖生成）集成到驅(qū)動器中。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)動器發(fā)送啟動和停止命令。然后，驅(qū)動器根據(jù)這些命令控制對步進電機的驅(qū)動電流供應(yīng)。

步進電機的速度控制

如上所述，步進電機由輸入電脈沖控制。

脈沖具有頻率，每秒的脈沖數(shù) (pps) 稱為“脈沖率”。

步進電機的旋轉(zhuǎn)與輸入脈沖數(shù)成正比，因此可以實現(xiàn)精確定位。該電機旋轉(zhuǎn)（角度）可以如下計算。

電機旋轉(zhuǎn)（°）=步距角（°/步）×脈沖數(shù)

同樣，步進電機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）會使步進電機的旋轉(zhuǎn)速度按比例增加。該電機速度（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，r/min，rpm）可以如下計算。

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

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

步進電機有兩種不同的操作模式，稱為等速運動曲線和加速/減速運動曲線。前者瞬間改變電機轉(zhuǎn)速。這種模式也稱為矩形運動曲線，僅限于電機能夠自啟動（立即加速）的運行范圍。如果有足夠的扭矩可用于該加速，則此模式非常簡單，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/減速運動曲線。這涉及逐漸改變脈率以提供加速和減速的時間。這種模式也稱為梯形運動曲線，擴展了電機可以自啟動的運行范圍。但是，由于突然加速或減速有失去同步的風(fēng)險，因此在確定如何上下改變電機速度（脈沖率）時必須小心。

步進電機的速度由輸入脈沖控制

步進電機以固定步長旋轉(zhuǎn)。它們使用開環(huán)控制，并通過讓控制器產(chǎn)生脈沖輸入驅(qū)動器來操作，驅(qū)動器又將驅(qū)動電流提供給電機。步進電機由輸入電脈沖控制，使電機轉(zhuǎn)速與輸入脈沖率成正比。由于這些電機的速度控制是要考慮的重要因素，以避免同步丟失等問題，因此必須充分了解它們的控制方式。