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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。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。

步進電機的轉速取決于脈沖頻率、轉子齒數和拍數。其角速度與脈沖頻率成正比，而且在時間上與脈沖同步。因而在轉子齒數和運行拍數一定的情況下，只要控制脈沖頻率即可獲得所需速度。由于步進電機是借助它的同步力矩而啟動的，為了不發生失步,啟動頻率是不高的。特別是隨著功率的增加,轉子直徑增大，慣量增大，啟動頻率和很高運行頻率可能相差十倍之多。

步進電機的起動頻率特性使步進電機啟動時不能直接達到運行頻率，而要有一個啟動過程，即從一個低的轉速逐漸升速到運行轉速。停止時運行頻率不能立即降為零，而要有一個高速逐漸降速到零的過程。

當前步進電機的運動特性已經被有效改善

步進電機在運行的時候必須要經過加速、勻速及減速這三個階段，這是客觀事實，也是無法徹底改變的事情，尤其是早期研發的電機，更是會在使用的時候明顯體現出三個運行階段。不過隨著科技的進步及行業的發展，的那個IQ按此種電機的運行特性已經被有效改善，三個不同的運行階段已經逐漸縮小變化。 在國內外科技工作者的共同努力下，通過對步進電機的速度控制技術進行大量的研究,建立除了多種加減速控制數學模型,以此為基礎設計開發除了多種控制電路。利用這些控制電路，能夠有效改進步進電機的運行特性，在使得這種電機有更加廣泛的應用范圍的同時，也在電機的加減速方面做了有效的改善，使得現在的電機在運行的時候雖然依然分三個階段，但是減速過程已經縮得很短，勻速過程則被有效延長。 正是因為當前步進電機的運動特性已經有上述這樣的有效改善，所以其以應用范圍才越來越廣泛，應用表現也越來越好。

怎樣解決步進電機振動和噪聲大的缺點

步進電機在低速轉動時振動和噪聲大是其固有的缺點，一般可采用以下方案來降低：

A.如步進電機正好工作在共振區，可通過改變減速比等機械傳動避開共振區；

B.采用帶有細分功能的驅動器，這是很常用的、很簡便的方法；

C.換成步距角更小的步進電機，如三相或五相步進電機；

D.換成交流伺服電機，幾乎可以完全克服震動和噪聲，但成本較高；

E.在電機軸上加磁性阻尼器，市場上已有這種產品，但機械結構改變較大。

以上方法能有效降低步進電機的振動和噪聲，或許在實際應用中，還有其他的更適合的方法來解決，不妨發表出來共同討論學習。

步進電機

步進電機驅動器根據外來的控制脈沖和方向信號，通過其內部的邏輯電路，控制步進電機的繞組以一定的時序正向或反向通電， 使得電機正向/反向旋轉，或者鎖定。以1.8度兩相步進電機為例：當兩相繞組都通電勵磁時，電機輸出軸將靜止并鎖定位置。在額定電流下使電機保持鎖定的力矩為保持力矩。如果其中一相繞組的電流發生了變向，則電機將順著一個既定方向旋轉一步（1.8度）。

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