步进电机：位置控制与速度控制
简介
电机可按各种方式分类，包括电压类型（AC/DC驱动）和旋转速度与电源频率的关系（同步/异步电机）。步进电机属于 DC 驱动的同步电机，但无法直接使用 DC 或 AC 电源驱动，需要配备驱动器。
驱动电路的功能
步进电机驱动电路按顺序切换 DC 电源电流进入步进电机的各相线圈。驱动电路将电机定子与 DC 电源连接在一起工作。
当驱动电路切换相绕组电流时，电机转子旋转一个固定的角度，称为步距角。此角度由定子极数和转子齿数的关系决定。
驱动电路的指令脉冲频率与转子转速成正比。脉冲频率以每秒脉冲数 (pps) 为单位。
位置控制与速度控制
步进电机的位置控制和速度控制基于以下原理：
当定子一相绕组流过直流电流时，最接近该相的转子齿被吸引，使转子运动。
当转子转动到电磁转矩与负载转矩平衡的位置时，转子静止不动。
再对下一相施加激磁电流，另一个最接近该相的转子齿被吸引，负载移动 1 个步距角。
激磁相切换的次数与频率决定了转子旋转的最终角度与速度。
步进电机的步距角由定子的相数和转子的齿数决定。
开环控制的原理
开环控制无需在转子上加装位置或速度传感器。相反，它依赖于驱动电路发出的指令脉冲。
当步进电机产生的转矩大于负载转矩时，切换指令就能驱动负载，实现位置控制。
驱动器的基本结构
步进电机驱动器的基本电路结构如下：
电源模块：将交流或直流电源转换为稳定的直流电压。
控制模块：接收指令脉冲并产生相应的驱动信号。
功率模块：将控制模块的信号放大，驱动步进电机的线圈。
应用
步进电机广泛用于定位和速度控制应用中，例如：
打印机
数控机床
自动化设备
机器人
本文原创来源：电气TV网，欢迎收藏本网址，收藏不迷路哦！
