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【 步進電機驅動器知識介紹 】

關于步進電機驅動器的一些知識

　　 步進電機為什么要配步進電機驅動器才能工作？

　　 步進電機作為一種控制精密位移及大范圍調速專用的電機, 它的旋轉是以自身固有的步距角角（轉子與定子的機械結構所決定）一步一步運行的, 其特點是每旋轉一步，步距角始終不變，能夠保持精密準確的位置。所以無論旋轉多少次，始終沒有積累誤差。由于控制方法簡單，成本低廉，廣泛應用于各種開環控制。

　　 步進電機的運行需要有脈沖分配的功率型電子裝置進行驅動, 這就是步進電機驅動器。步進電機驅動器接收步進電機控制系統發出的脈沖信號，按照步進電機的結構特點，順序分配脈沖，實現控制步進電機角位移、步進電機旋轉速度、步進電機旋轉方向、步進電機制動加載狀態、步進電機自由狀態。步進電機控制系統每發一個脈沖信號, 通過步進電機驅動器就能夠驅動步進電機旋轉一個步距角。

　　 步進電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。步進電機角位移量與脈沖個數相關。步進電機停止旋轉時，能夠產生兩種狀態：制動加載能夠產生最大或部分保持轉矩（通常稱為剎車保持，無需電磁制動或機械制動）及轉子處于自由狀態（能夠被外部推力帶動輕松旋轉）。步進電機驅動器，必須與步進電機的型號相匹配。否則，將會損壞步進電機及步進電機驅動器。

　　 為何開機時步進電機在抖動而不能運行？

　　 步進電機只能夠由數字信號控制運行的，當脈沖提供給步進電機驅動器時，在過于短的時間里，步進電機控制系統發出的脈沖數太多，也就是脈沖頻率過高，將導致步進電機堵轉。要解決這個問題，必須采用加減速的辦法。就是說，在步進電機起步時，要給逐漸升高的脈沖頻率，減速時的脈沖頻率需要逐漸減低。這就是我們常說的“加減速”方法。

　　 步進電機轉速度，是根據輸入的脈沖信號的變化來改變的。

　　 從理論上講，給步進電機驅動器一個脈沖，步進電機就旋轉一個步距角（細分時為一個細分步距角）。

　　 實際上，如果脈沖信號變化太快，步進電機由于內部的反向電動勢的阻尼作用，步進電機轉子與步進電機定子之間的磁反應將跟隨不上電信號的變化，將導致堵轉和丟步。

　　 所以步進電機在高速啟動時，需要采用脈沖頻率升速的方法，在停止時也要有降速過程，以保證實現步進電機精密定位控制。加速和減速的原理是一樣的。

　　 下面就步進電機加速實例加以說明： 步進電機加速過程，是由基礎頻率（低于步進電機的直接起動最高頻率）與跳變頻率（逐漸加快的頻率）組成加速曲線（降速過程反之）。跳變頻率是指步進電機在基礎頻率上逐漸提高的頻率，此頻率不能太大，否則會產生堵轉和丟步。步進電機加減速曲線一般為指數曲線或經過修調的指數曲線，當然也可采用直線或正弦曲線等。

　　 使用單片機或者PLC，都能夠實現加減速控制。對于不同負載、不同轉速，需要選擇合適的基礎頻率與跳變頻率，才能夠達到最佳控制效果。指數曲線，在軟件編程中，先算好時間常數存貯在計算機存貯器內，工作時指向選取。通常，完成步進電機的加減速時間為300ms以上。如果使用過于短的加減速時間，對絕大多數步進電機來說，很難實現步進電機的高速旋轉。