步进电机控制定位工作原理

步进电机是一种感应机械，它的作业原理是运用电子电路，将直流电成为分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常作业，驱动器即是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。

尽管步进电机已被广泛地运用，但步进电机并不能象一般的直流电机，交流电机在惯例下运用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等构成控制系统方可运用。因而用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。

步进电机作为履行元件，是机电一体化的关键商品之一, 广泛运用在各种自动化控制系统中。跟着微电子和计算机技术的开展，步进电机的需求量日积月累，在各个国民经济领域都有运用。

步进电机只可以用数字信号控制运转，脉冲提供步进电机驱动器时，在短时间里，控制系统宣布的脉冲数太多，也即是脉冲频率过高，将致使步进电机堵转。要解决这个疑问，有必要选用加减速的办法。即是说，在步进电机起步时，要给逐步升高的脉冲频率，减速时的脉冲频率需求逐步减低。这即是我们常说的“加减速”办法。

步进电机转速度，是依据输入的脉冲信号的改变来改动的。从理论上讲，给驱动器一个脉冲，步进电机就旋转一个步距角(细分时为一个细分步距角)。实际上，假如脉冲信号改变太快，步进电机因为内部的反向电动势的阻尼作用，转子与定子之间的磁反应将跟从不上电信号的改变，将致使堵转和丢步。

步进电机驱动执行机构从一个方位向另一个方位移动时，要阅历升速、恒速和减速进程。当步进电机的运转频率低于其自身起动频率时，可以用运转频率直接起动并以此频率运转，需求中止时，可从运转频率直接降到零速。​ 所以步进电机在高速启动时，需求选用脉冲频率升速的办法，在中止时也要有降速进程，以确保完结步进电机精细定位控制。加速和减速的原理是相同的。

步进电机常用的升降频控制办法有2种：直线升降频和指数曲线升降频。指数曲线法具有较强的盯梢才能，但当速度改变较大时平衡性差。直线法平稳性好，适用于速度改变较大的疾速定位方法。

下面由专心微型步进电机及智能步进电机驱动器的工控方案专家山社电机技能工程师就加速实例加以阐明：

加速进程，是由根底频率(低于步进电机的直接起动最高频率)与跳变频率(逐步加速的频率)构成加速曲线(降速进程反之)。跳变频率是指步进电机在根底频率上逐步进步的频率，此频率不能太大，否则会产生堵转和丢步。

加减速曲线一般为指数曲线或通过修调的指数曲线，当然也可选用直线或正弦曲线等。运用单片机或许PLC，都可以完结加减速控制。关于不一样负载、不一样转速，需求选择合适的根底频率与跳变频率，才可以达到最好控制作用。

指数曲线，在软件编程中，先算好时间常数存贮在计算机存贮器内，工作时指向选择。

一般，完结步进电机的加减速时间为300ms以上。山社电机工程师还主张假如运用过于短的加减速时间，对绝大多数步进电机来说，就会难以完结步进电机的高速旋转。