步(bù)進電(diàn)機是一種將電(diàn)脈(mài)衝(chōng)信號轉(zhuǎn)換成相(xiāng)應角位移(yí)或綫位移的(dí)電(diàn)動(dòng)機。每(měi)輸入(rù)一(yī)個脈衝信號，轉子(zǐ)就(jiù)轉動(dòng)一個角度或前(qián)進一(yī)步，其輸出的角(jiǎo)位移或綫(xiàn)位移與輸(shū)入的(dí)脈(mài)衝(chōng)數(shù)成正比，轉速與脈衝頻(pín)率(shuài)成正(zhèng)比。因此(cǐ)，步(bù)進(jìn)電(diàn)動(dòng)機又稱脈(mài)衝(chōng)電動機。
正因為步(bù)進電(diàn)機(jī)的(dí)廣泛應用,對(duì)步(bù)進電機的控製的研(yán)究也越(yuè)來(lái)越多，在(zài)啟(qǐ)動(dòng)或加(jiā)速時如果步(bù)進(jìn)脈衝變化太快(kuài)，轉子由(yóu)於慣性而跟隨不上電信(xìn)號的變化(huà)，產生(shēng)堵(dǔ)轉或失(shī)步(bù)在停止(zhǐ)或減(jiǎn)速(sù)時由(yóu)於同樣原因(yīn)則可(kě)能產生超步(bù)。為防止(zhǐ)堵轉，失步和(hé)超(chāo)步，提高(gāo)工(gōng)作頻(pín)率,要(yào)對步(bù)進(jìn)電機進(jìn)行升(shēng)降(jiàng)速(sù)控製。
步進(jìn)電(diàn)機的(dí)轉速取(qǔ)決於脈(mài)衝(chōng)頻率(shuài)，轉子(zǐ)齒數和(hé)拍數。其(qí)角速度與(yǔ)脈衝頻率(shuài)成正比，而(ér)且在(zài)時間上(shàng)與脈(mài)衝(chōng)同(tóng)步(bù)。因而(ér)在轉子齒(chǐ)數和(hé)運行拍數(shù)一定的情況下(xià)，隻(zhī)要控製脈(mài)衝頻率(shuài)即可獲得所(suǒ)需(xū)速度(dù)。由於步(bù)進電機(jī)是借助它(tā)的同步力(lì)矩(jǔ)而啟動的(dí)，為了(liǎo)不發生(shēng)失步,啟(qǐ)動頻率(shuài)是不(bù)高(gāo)的。特(tè)別是隨著功率(shuài)的增(zēng)加,轉子直徑增大(dà)，慣量增大，啟動頻(pín)率(shuài)和最高運行頻率(shuài)可(kě)能(néng)相(xiāng)差十(shí)倍(bèi)之多。
步進電機的起動頻率(shuài)特性使步(bù)進(jìn)電(diàn)機啟動時不能(néng)直接達到運行頻(pín)率(shuài)，而要有(yǒu)一個啟動過(guò)程，即從一個低的轉(zhuǎn)速(sù)逐漸升速到運(yùn)行轉速。停(tíng)止(zhǐ)時運行頻率不能(néng)立(lì)即(jí)降(jiàng)為(wéi)零(líng)，而(ér)要(yào)有一個(gè)高(gāo)速(sù)逐(zhú)漸(jiàn)降速到(dào)零的過(guò)程。
步進(jìn)電(diàn)機的(dí)輸出力矩隨(suí)著脈(mài)衝頻率(shuài)的上升(shēng)而下(xià)降,啟(qǐ)動(dòng)頻(pín)率(shuài)越(yuè)高(gāo)，啟(qǐ)動(dòng)力矩(jǔ)就越(yuè)小，帶(dài)動負載(zǎi)的(dí)能(néng)力越差，啟動時(shí)會(huì)造成(chéng)失(shī)步，而在(zài)停(tíng)止時(shí)又會發生過衝。要(yào)使步(bù)進(jìn)電機(jī)快(kuài)速的達到(dào)所要求的(dí)速度又(yòu)不(bù)失步或(huò)過(guò)衝，其關鍵(jiàn)在(zài)於使(shǐ)加速過(guò)程(chéng)中,加速度(dù)所要求的力(lì)矩(jǔ)既能充分利用各個運行(háng)頻率(shuài)下步進電機(jī)所提供的(dí)力矩，又不(bù)能超(chāo)過這個力(lì)矩(jǔ)。因此,步進電機的(dí)運行一(yī)般(bān)要經(jīng)過加速，匀(yún)速(sù)，減速三(sān)個階(jiē)段(duàn),要求加(jiā)減速過程(chéng)時(shí)間盡量(liáng)的短，恒速時(shí)間盡量(liáng)長。特別是(shì)在(zài)要(yào)求(qiú)快速(sù)響應(yīng)的工(gōng)作(zuò)中(zhōng)，從(cóng)起點到(dào)終(zhōng)點運(yùn)行的時間(jiān)要求最(zuì)短，這就必(bì)須要(yào)求(qiú)加(jiā)速(sù)，減速(sù)的過(guò)程最短，而恒速時(shí)的(dí)速度(dù)最高(gāo)。
國內(nèi)外的(dí)科技工(gōng)作者對(duì)步進電機的(dí)速度控製(zhì)技(jì)術進行(háng)了大量的(dí)研(yán)究，建(jiàn)立(lì)了多種加(jiā)減(jiǎn)速控製數(shù)學(xué)模型，如(rú)指數(shù)模型，綫(xiàn)性模型等(děng)，並(bìng)在此基(jī)礎(chǔ)上設計(jì)開(kāi)發了多種(zhǒng)控(kòng)製(zhì)電(diàn)路，改善(shàn)了(liǎo)步進電(diàn)機的運動特性(xìng)，推廣了(liǎo)步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用(yòng)範(fàn)圍(wéi)指(zhǐ)數加減速考(kǎo)慮了(liǎo)步進電機(jī)固有的(dí)矩頻(pín)特(tè)性,既能(néng)保證步進(jìn)電機(jī)在運動中不失步，又充分(fēn)發(fā)揮了電(diàn)機的固(gù)有(yǒu)特性(xìng)，縮(suō)短(duǎn)了升(shēng)降(jiàng)速(sù)時間，但因電(diàn)機負(fù)載的(dí)變(biàn)化(huà)，很難實現而(ér)綫性(xìng)加減(jiǎn)速僅考(kǎo)慮(lǜ)電機在負載能(néng)力(lì)範圍的角速度與脈衝(chōng)成正比這一(yī)關係，不因電(diàn)源電壓，負(fù)載環(huán)境(jìng)的(dí)波動(dòng)而(ér)變(biàn)化(huà)的(dí)特(tè)性，這(zhè)種升速(sù)方法的加速(sù)度是(shì)恒(héng)定的，其缺點(diǎn)是未充分考慮(lǜ)步(bù)進電機輸出力(lì)矩隨(suí)速度變(biàn)化(huà)的(dí)特(tè)性，步(bù)進(jìn)電(diàn)機在(zài)高(gāo)速時會發(fā)生失步。
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更新時間：2022-12-22 
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