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什么是步進(jìn)電機(jī)
　
   步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。
 
步進(jìn)電機(jī)工作原理：

　　當(dāng)電流流過(guò)定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對(duì)磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場(chǎng)轉(zhuǎn)一個(gè)角度。每輸入一個(gè)電脈沖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度前進(jìn)一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機(jī)就會(huì)反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動(dòng)機(jī)各相繞組的通電順序來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。

　通常見(jiàn)到的各類(lèi)電機(jī)，內(nèi)部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻，通電會(huì)產(chǎn)生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說(shuō)的銅損，如果電流不是標(biāo)準(zhǔn)的直流或正弦波，還會(huì)產(chǎn)生諧波損耗；鐵心有磁滯渦流效應(yīng)，在交變磁場(chǎng)中也會(huì)產(chǎn)生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關(guān)，這叫鐵損。
　銅損和鐵損都會(huì)以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來(lái)，從而影響電機(jī)的效率。步進(jìn)電機(jī)一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉(zhuǎn)速而變化，因而步進(jìn)電機(jī)普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機(jī)嚴(yán)重。

步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)：

   (1)步距角和靜態(tài)步距誤差步進(jìn)電機(jī)的步距角是決定開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的重要參數(shù)，數(shù)控機(jī)床中常見(jiàn)的反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的步距角一般為0.5°~3°；一般情況下，步距角越小，加工精度越高。靜態(tài)步距誤差指理論的步距角和實(shí)際的步距角之差，以分表示，一般在10’之內(nèi)。步距誤差主要由步進(jìn)電機(jī)齒距制造誤差，定子和轉(zhuǎn)子間氣隙不均勻以及各相電磁轉(zhuǎn)矩不均勻等因素造成的。步距誤差直接影響工作的加工精度以及步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性。 (2)啟動(dòng)頻率：空載時(shí)，步進(jìn)電機(jī)由靜止突然啟動(dòng)，并能不丟步地進(jìn)入正常運(yùn)行所允許的最高頻率，稱(chēng)為啟動(dòng)頻率或突跳頻率。若啟動(dòng)時(shí)步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電狀態(tài)變化頻率大于啟動(dòng)頻率，步進(jìn)電機(jī)就不能正常啟動(dòng)。啟動(dòng)頻率與負(fù)載慣量有關(guān)，一般說(shuō)隨著負(fù)載慣量的增長(zhǎng)而下降。 (3)連續(xù)運(yùn)行的最高工作頻率步進(jìn)電機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)，它所能接受的，即保證不丟步運(yùn)行的極限頻率稱(chēng)為最高工作頻率。最高工作頻率是決定定子繞組通電狀態(tài)最高變化頻率的參數(shù)，它決定了步進(jìn)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速。其值遠(yuǎn)大于啟動(dòng)頻率。最高工作頻率隨負(fù)載的性質(zhì)和大小而異，與驅(qū)動(dòng)電源也有很大關(guān)系。 （4)加減速特性。步進(jìn)電機(jī)的加減速特性是描述步進(jìn)電機(jī)由靜止到工作頻率和由工作頻率到靜止的加減速過(guò)程中，定子繞組通電狀態(tài)的變化頻率與時(shí)間的關(guān)系。當(dāng)要求步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)到大于突跳頻率的工作頻率時(shí)，變化速度必須逐漸上升；同樣當(dāng)要求步進(jìn)電機(jī)從最高工作頻率或高于突跳頻率的工作頻率停止時(shí)，變化速度必須逐漸下降。逐漸上升或下降的加速時(shí)間、減速時(shí)間不能過(guò)小，否則會(huì)出現(xiàn)失步或超步。一般用加速時(shí)間常數(shù)Ta和減速時(shí)間常數(shù)Td來(lái)描述步進(jìn)電機(jī)的升速和降速特性?！?(5)矩頻特性與動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩矩頻特性是描述步進(jìn)電機(jī)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩Md與連續(xù)運(yùn)行頻率f之間的關(guān)系。矩頻特性曲線上每一個(gè)頻率所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩稱(chēng)為動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩隨連續(xù)運(yùn)行頻率的上升而下降下。上述步進(jìn)電機(jī)的主要特性，除步距角和靜態(tài)步距誤外，其余均與驅(qū)動(dòng)電源有很大關(guān)系。驅(qū)動(dòng)電源性能好，步進(jìn)電機(jī)的特性可得到明顯改善。

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