步进电机只能由数字信号控制。当脉冲提供给驱动器时,控制系统在短时间内发送的脉冲过多,即脉冲频率过高,会导致步进电机停转。为了解决这个问题,必须采用加速和减速。也就是说,步进电机启动时,需要逐步提高脉冲频率,减速时需要逐步降低脉冲频率。这就是我们常说的“加减速”的方法。
因此,步进电机在高速启动时,需要采用提高脉冲频率的方法,停止时必须有一个减速过程,以保证步进电机的精确定位控制。加速和减速的原理是一样的。
步进电机
以加速为例说明:加速过程是由基频(低于步进电机直接启动的最高频率)和跳跃频率(逐渐增加的频率)组成的加速曲线(减速过程相反)。跳跃频率是指步进电机从基频逐渐增加的频率。
指数曲线,在软件编程中,首先计算出时间常数并存入计算机内存,工作时点选。通常,完成步进电机的加减速时间在300ms以上。如果加减速时间太短,大多数步进电机将难以实现步进电机的高速旋转。
速度变化的测量
步进电机的使用大致分为位置控制和速度控制。速度控制的速度范围可以从低速到高速变速控制或恒速,但存在速度变化的问题。
这是速度变化率的测量,根据实际负载惯量,用等效惯量或摩擦力矩来测量,以接近实际使用值。尤其是惯性大时,速度变化率(也称为失速或抖动、摆动等)也大。因此,我们必须注意步进电机的速度运行范围。速度越快,速度变化率越小。
该测量方法大致分为使用编码器的方法和激光测量方法。使用编码器时,应注意编码器的轴心与步进电机的联轴器应同心,还要考虑编码器惯性的影响。计算速度变化率,首先将编码器单位时间内的脉冲数逐个计数,然后计算速度变化率。采用激光测量方法,在步进电机上安装一个圆盘,圆盘反射激光束,将光反射回来,利用市售的多普勒效应计算速度变化。如果没有特殊要求使用编码器进行测量,最好使用激光测量仪。
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