我國的步進電機在二十世紀七十年代初開始起步,七十年代中期至八十年代中期為成品發展階段,新品種和電機不斷開發,目前,隨著科學技術的發展,特別是永磁材料、半導體技術、計算機技術的發展,使步進電機在眾多領域得到了廣泛應用。步進電機控制技術及發展概況作為一種控制用的特種電機,步進電機無法直接接到直流或交流電源上工作,必須使用專用的驅動電源步進電機驅動器。它是隨著控制對象的復雜化,當動態特性不可知或發生不可預測的變化時,為得到高性能的控制器而產生的。在微電子技術,特別計算機技術發展以前,控制器脈沖信號發生器完全由硬件實現,控制系統采用單獨的元件或者集成電路組成控制回路,不僅調試安裝復雜,要消耗大量元器件,而且一旦定型之后,要改變控制方案就一定要重新設計電路。這就使得需要針對不同的電機開發不同的驅動器,開發難度和開發成本都很高,控制難度較大,限制了步進電機的推廣。
步進電機的加減速過程及控制技術
步進電機加減速過程控制技術正因為步進電機的廣泛應用,對步進電機的控制的研究也越來越多,在啟動或加速時如果步進脈沖變化太快,轉子由于慣性而跟隨不上電信號的變化,產生堵轉或失步在停止或減速時由于同樣原因則可能產生超步。鐵心有磁滯渦流效應,在交變磁場中也會產生損耗,其大小與材料,電流,頻率,電壓有關,這叫鐵損。為防止堵轉、失步和超步,提高工作頻率,要對步進電機進行升降速控制
目前在步進電機的細分驅動技術上,采用斬波恒流驅動,儀脈沖寬度調制驅動、電流矢量恒幅均勻旋轉驅動控制止,,幾大大提高步進電機運行運轉精度,使步進電機在中、小功率應用領域向高速且精密化的方向發展。 [1] 初,對步進電機相電流的控制是由硬件來實現的,通常采用兩種方法,采用多路功率開關電流供電,在繞組上進行電流疊加,這種方法使功率管損耗少,但由于路數多,所以器件多,體積大。直接起動時(一般由低速)時二種負載均要考慮,加速起動時主要考慮慣性負載,恒速運行進只要考慮摩擦負載。先對脈沖信號疊加,再經功率管線性放大,獲得階梯形電流,優點是所用器件少,但功率管功耗大,系統功率低,如果管子工作在非線性區會引起失真、由于本身不可克服的缺點,因此目前已很少采用這兩類方法。發光二極管的光照到光電耦合器件內部的光敏管上,轉換成電信號,再去驅動步進電機的功率放大電路,電流放大接口是步進電機功放電路的前置放大電路。它的作用是把光電隔離器的輸出信號進行電流放大,以便向功放電路提供足夠大的驅動電流。神經網絡具有散布并行、自組織、自聯想、容錯性等特征,與專家體系具有較強的互補性,提出了依據神經網絡的類推法斷定60步進電機首要尺度和依據神經網絡的60步進電機計劃經歷常識表示辦法,并在一種Y系列小型三相異步電動機的計劃中獲得成功。(3)工作方式接口和頻率發生器。用單片機控制步進電動機,需要在輸入輸出接口上用3條I/0線對步進電動機進行控制,這時,單片機用I/O口的RA0、RAI、RA2控制步進電動機的三相。