步进电机有两种工作模式:全步模式和半步模式。步进电机厂家以步进角为1.8度的四相混合式步进电机为例:在全步模式下,步进电机每接收一个脉冲,转1.8度,转一圈需要200脉冲。在步进模式下,步进电机需要 400 个脉冲。
步进电机在低频工作时,会有振动大、噪音大的缺点。如果使用细分的方法,这个问题可以很好的解决。步进电机的细分控制本质上是通过控制步进电机励磁绕组中的电流,使步进电机内部的合成磁场均匀。圆形旋转磁场可以实现步进电机步距角的细分。一般来说,合成磁场矢量的大小决定了步进电机的旋转转矩的大小,以及两个相邻合成磁场矢量之间的夹角。步距角的大小确定,步进电机的半步工作方式隐含着细分的工作原理。实现细分的方式有很多,最常用的是脉宽调制斩波驱动方式,大部分专用的步进电机驱动芯片都采用这种驱动方式。
步进电机是一种开环控制元件,可将电脉冲信号转换为角位移或线性位移。在非过载情况下,电机的转速和停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机转动一个步距角。这种线性关系的存在,再加上步进电机只有周期性误差,没有累积误差。它使得使用步进电机控制速度、位置等控制领域变得非常简单。
虽然步进电机已经被广泛使用,但步进电机不像普通的直流电机,普遍使用的是交流电机。必须由双环脉冲信号、功率驱动电路等组成的控制系统使用。因此,用好步进电机并不容易。它涉及机械、电机、电子和计算机等许多专业知识。
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