步进电机的控制技术

国内外的科技工作者对步进电机的速度控制技术进行了大量的研究，建立了多种加减速控制数学模型，如指数模型、线性模型等，并在此基础上设计开发了多种控制电路，改善了步进电机的运动特性，推广了步进电机的应用范围指数加减速考虑了步进电机固有的矩频特性,既能保证步进电机在运动中不失步，又充分发挥了电机的固有特性，缩短了升降速时间，但因电机负载的变化，很难实现而线性加减速仅考虑电机在负载能力范围的角速度与脉冲成正比这一关系，不因电源电压、负载环境的波动而变化的特性，这种升速方法的加速度是恒定的，其缺点是未充分考虑步进电机输出力矩随速度变化的特性，步进电机在高速时会发生失步。

步进电机为何一定要搭配驱动器呢？

步进电机驱动器是驱动步进电机运行的功率放大器，它能接收控制器(PLC/单片机等)发送来的控制信号并控制步进电机转过相应的角度/步数。

步进电机很常见的控制信号是脉冲信号，步进驱动器接收到一个有效脉冲就控制步进电机运行一步。具有细分功能的步进驱动器可以改变步进电机的固有步距角，达到更大的控制精度、降低振动及提高输出转矩;除了脉冲信号，具有总线通信功能的步进驱动器还能接收总线信号控制步进电机进行相应的动作。 步进电机驱动器可分为两部分一部分是环形分配器，另一部分是功率放大器。 环形分配器：要是接收3种信号分别为：脉冲信号，方向信号，脱机信号。然后再对脉冲信号进行分配，去控制功率放大器相应的晶体管导通，然后使步进电机的线圈得电。从这里我们可以看出，步进电机要运转那么必须要输入脉冲，如果没有脉冲，步进电机是不动的，所以我们需要一个驱动器来给步进电机的各项绕组依次通电。 方向信号：要控制AB通电的相序，A-B顺时针，B-A逆时针; 脱机信号：步进电机停止时，AB线圈有一相得电，得电的功能使转子锁住，使转子不能动，需要收去拨动转子的时候，需要给脱机信号，使AB相绕组完全断电，转子处于自由转动状态。

智能家居给人的感觉是一种高大上，可能很难和步进电机联系起来，但是许多只能家居中，确实有很多地方应用到了步进电机，尤其是双极性的步进电机，更是解决了传统步进电机噪音大的缺点。

步进电机作为关键的机械控制部件，在各家电中起着举足轻重的作用，智能家居的崛起自然带动起步进电机的市场;而智能家居要求家电组网，通过物联网把各类电子设备相联，实现高度网络化，这同时对步进电机的各项性能提出了更苛刻的要求。

如今随着技术的进步和双极性步进电机诞生，传统步进电机低速振动噪声的问题得到了解决，而且双极性步进电机在运行和静止时都确保***的准确，运行性能也得到了极大的改善。更安静的环境、更可靠的性能，这会是打造智能家居无疑是一大福音。双极性步进电机的出现为微电机打开新天地的同时也在考验各大产商对双极性步进电机的熟悉程度，及时了解双极性步进电机的相关常识，对于用户在使用过程中，能够减少机器出现故障次数、增加机器的使用寿命。

随着社会的发展进步，人工智能设备将应用的更加广泛，步进电机也将会从一个传统的工业品，逐步变成一个耳熟能详的名词。

如何选择步进电机

如何选择步进电机，在选型过程中步过电机转速的选择对于电机的转速也要特别考虑。因为，电机的输出转矩，与转速成反比。就是说，步进电机在低速(每分钟几百转或更低转速，其输出转矩较大)，在高速旋转状态的转矩(1000转/分--9000转)就很小了。当然，有些工况环境需要高速电机，就要对步进电动机的线圈电阻、电感等指标进行衡量。如何选择步进电机，选择电感稍小一些的电机，作为高速电机，能够获得较大输出转矩。反之，要求低速大力矩的情况下，就要选择电感在十几或几十mH,电阻也要大一些为好。