步進(jìn)電機(jī)又稱為脈沖電機(jī)，基于較基本的電磁鐵原理，它是一種可以自由回轉(zhuǎn)的電磁鐵，其動作原理是依靠氣隙磁導(dǎo)的變化來產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。其原始模型是起源于1830年至1860年間。1870年前后開始以控制為目的的嘗試，應(yīng)用于氫弧燈的電極輸送機(jī)構(gòu)中。這被認(rèn)為是較初的步進(jìn)電機(jī)。二十世紀(jì)初，在電話自動交換機(jī)中普遍使用了步進(jìn)電機(jī)。由于西方資本主義列強(qiáng)爭奪殖民地，步進(jìn)電機(jī)在缺乏交流電源的船舶和飛機(jī)等單獨系統(tǒng)中得到了普遍的使用。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(jìn)電機(jī)上，對于數(shù)字化的控制變得更為容易。到了八十年代后，由于廉價的微型計算機(jī)以多功能的姿態(tài)出現(xiàn)，步進(jìn)電機(jī)的控制方式更加靈活多樣。步進(jìn)電機(jī)具有瞬間啟動和急速停止的優(yōu)越特性。安徽110系列步進(jìn)電機(jī)定制廠家
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)和運行拍數(shù)決定，但轉(zhuǎn)子齒數(shù)和運行拍數(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、在低頻運行時振動，噪音比其他微電機(jī)都高,使物理裝置容易疲勞或損壞。這些缺點使步進(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?；旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)OEM廠家電流在電機(jī)繞組中有兩種可能的流向，這樣的電機(jī)就叫做雙極電機(jī)和雙極驅(qū)動序列。
步進(jìn)電機(jī)在電腦繡花機(jī)等紡織機(jī)械設(shè)備中有著廣●泛的應(yīng)用，這類步進(jìn)電機(jī)的特點是保持轉(zhuǎn)矩不高，頻繁啟動反應(yīng)速度快、運轉(zhuǎn)噪音低、運行平穩(wěn)、控制性能好、整機(jī)成本低。目前用于電腦繡花機(jī)的步進(jìn)電機(jī)多數(shù)為五相混合式步進(jìn)電機(jī)，目的是通過采用高相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來減小步矩角和提高控制精度，但是采用該種方式獲得的性能上的提高是有限的．而且成本也相對較高。采用細(xì)分驅(qū)動技術(shù)可以極大改善步進(jìn)電機(jī)的運行品質(zhì)，減少轉(zhuǎn)矩波動，抑制振蕩，降低噪音，提高步矩分辨率。若采用反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)，在性能明顯提高的同時還能極大降低產(chǎn)品的成本。
PID控制作為一種簡單而實用的控制方法,在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動中獲得了普遍的應(yīng)用。它根據(jù)給定值r(t)與實際輸出值c(t)構(gòu)成控制偏差e(t),將偏差的比例、積分和微分通過線性組合構(gòu)成控制量,對被控對象進(jìn)行控制。文獻(xiàn)將集成位置傳感器用于二相混合式步進(jìn)電機(jī)中,以位置檢測器和矢量控制為基礎(chǔ),設(shè)計出了一個可自動調(diào)節(jié)的PI速度控制器,此控制器在變工況的條件下能提供令人滿意的瞬態(tài)特性。文獻(xiàn)根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,設(shè)計了步進(jìn)電機(jī)的PID控制系統(tǒng),采用PID控制算法得到控制量,從而控制電機(jī)向指定位置運動。后,通過仿真驗證了該控制具有較好的動態(tài)響應(yīng)特性。采用PID控制器具有結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點,但是它無法有效應(yīng)對系統(tǒng)中的不確定信息。步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。
目前常用的有三種步進(jìn)電機(jī)：(1)反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)(VR)。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，步距角小；但動態(tài)性能差。(2)永磁式步進(jìn)電機(jī)(PM)。永磁式步進(jìn)電機(jī)出力大，動態(tài)性能好；但步距角大。(3)混合式步進(jìn)電機(jī)(HB)?；旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)綜合了反應(yīng)式、永磁式步進(jìn)電動機(jī)兩者的優(yōu)點，它的步距角小，出力大，動態(tài)性能好，是目前性能比較高的步進(jìn)電動機(jī)。它有時也稱作永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動機(jī)。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（VR），是一種傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)，由磁性轉(zhuǎn)子鐵芯通過與由定子產(chǎn)生的脈沖電磁場相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理比較簡單，轉(zhuǎn)子上均勻分布著很多小齒，定子齒有三個勵磁繞阻，其幾何軸線依次分別與轉(zhuǎn)子齒軸線錯開。電機(jī)的位置和速度由導(dǎo)電次數(shù)（脈沖數(shù)）和頻率成一一對應(yīng)關(guān)系。而方向由導(dǎo)電順序決定。通常電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體，當(dāng)電流流過定子繞組時，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場。上海直線步進(jìn)電機(jī)細(xì)分控制
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。安徽110系列步進(jìn)電機(jī)定制廠家
步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于脈沖頻率、轉(zhuǎn)子齒數(shù)和拍數(shù)。其角速度與脈沖頻率成正比，而且在時間上與脈沖同步。因而在轉(zhuǎn)子齒數(shù)和運行拍數(shù)一定的情況下，只要控制脈沖頻率即可獲得所需速度。由于步進(jìn)電機(jī)是借助它的同步力矩而啟動的，為了不發(fā)生失步,啟動頻率是不高的。特別是隨著功率的增加,轉(zhuǎn)子直徑增大，慣量增大，啟動頻率和蕞高運行頻率可能相差十倍之多。步進(jìn)電機(jī)的起動頻率特性使步進(jìn)電機(jī)啟動時不能直接達(dá)到運行頻率，而要有一個啟動過程，即從一個低的轉(zhuǎn)速逐漸升速到運行轉(zhuǎn)速。停止時運行頻率不能立即降為零，而要有一個高速逐漸降速到零的過程。安徽110系列步進(jìn)電機(jī)定制廠家
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