步進(jìn)電機(jī)

步進(jìn)電機(jī)又稱為脈沖電機(jī)，基于基本的電磁鐵原理，它是一種可以自由回轉(zhuǎn)的電磁鐵，其動(dòng)作原理是依靠氣隙磁導(dǎo)的變化來產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。其原始模型是起源于1830年至1860年間。1870年前后開始以控制為目的的嘗試，應(yīng)用于氫弧燈的電極輸送機(jī)構(gòu)中。這被認(rèn)為是當(dāng)初的步進(jìn)電機(jī)。其主要優(yōu)點(diǎn)是容易實(shí)現(xiàn)和自適應(yīng)速度快,能有效地克服電機(jī)模型參數(shù)的緩慢變化所引起的影響,是輸出信號(hào)跟蹤參考信號(hào)。二十世紀(jì)初，在電話自動(dòng)交換機(jī)中廣泛使用了步進(jìn)電機(jī)。由于西方資本的主義列強(qiáng)爭(zhēng)奪殖民地，步進(jìn)電機(jī)在缺乏交流電源的船舶和飛機(jī)等獨(dú)立系統(tǒng)中得到了廣泛的使用。二十世紀(jì)五十年代后期晶體管的發(fā)明也逐漸應(yīng)用在步進(jìn)電機(jī)上，對(duì)于數(shù)字化的控制變得更為容易。到了八十年代后，由于廉價(jià)的微型計(jì)算機(jī)以多功能的姿態(tài)出現(xiàn)，步進(jìn)電機(jī)的控制方式更加靈活多樣。

步進(jìn)電機(jī)的控制技術(shù)

國內(nèi)外的科技工作者對(duì)步進(jìn)電機(jī)的速度控制技術(shù)進(jìn)行了大量的研究，建立了多種加減速控制數(shù)學(xué)模型，如指數(shù)模型、線性模型等，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)了多種控制電路，改善了步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性，推廣了步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用范圍指數(shù)加減速考慮了步進(jìn)電機(jī)固有的矩頻特性,既能保證步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)動(dòng)中不失步，又充分發(fā)揮了電機(jī)的固有特性，縮短了升降速時(shí)間，但因電機(jī)負(fù)載的變化，很難實(shí)現(xiàn)而線性加減速僅考慮電機(jī)在負(fù)載能力范圍的角速度與脈沖成正比這一關(guān)系，不因電源電壓、負(fù)載環(huán)境的波動(dòng)而變化的特性，這種升速方法的加速度是恒定的，其缺點(diǎn)是未充分考慮步進(jìn)電機(jī)輸出力矩隨速度變化的特性，步進(jìn)電機(jī)在高速時(shí)會(huì)發(fā)生失步。當(dāng)使用步進(jìn)電機(jī)時(shí)只要保持電機(jī)外殼表面溫度在100度以下，即可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

智能家居給人的感覺是一種高大上，可能很難和步進(jìn)電機(jī)聯(lián)系起來，但是許多只能家居中，確實(shí)有很多地方應(yīng)用到了步進(jìn)電機(jī)，尤其是雙極性的步進(jìn)電機(jī)，更是解決了傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)噪音大的缺點(diǎn)。

步進(jìn)電機(jī)作為關(guān)鍵的機(jī)械控制部件，在各家電中起著舉足輕重的作用，智能家居的崛起自然帶動(dòng)起步進(jìn)電機(jī)的市場(chǎng);而智能家居要求家電組網(wǎng)，通過物聯(lián)網(wǎng)把各類電子設(shè)備相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)高度網(wǎng)絡(luò)化，這同時(shí)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的各項(xiàng)性能提出了更苛刻的要求。

如今隨著技術(shù)的進(jìn)步和雙極性步進(jìn)電機(jī)誕生，傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)低速振動(dòng)噪聲的問題得到了解決，而且雙極性步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)行和靜止時(shí)都確保定位的準(zhǔn)確，運(yùn)行性能也得到了極大的改善。更安靜的環(huán)境、更可靠的性能，這會(huì)是打造智能家居無疑是一大福音。雙極性步進(jìn)電機(jī)的出現(xiàn)為微電機(jī)打開新天地的同時(shí)也在考驗(yàn)各大產(chǎn)商對(duì)雙極性步進(jìn)電機(jī)的熟悉程度，及時(shí)了解雙極性步進(jìn)電機(jī)的相關(guān)常識(shí)，對(duì)于用戶在使用過程中，能夠減少機(jī)器出現(xiàn)故障次數(shù)、增加機(jī)器的使用壽命。配用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器：根據(jù)電機(jī)的電流，配用大于或等于此電流的驅(qū)動(dòng)器。

隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，人工智能設(shè)備將應(yīng)用的更加廣泛，步進(jìn)電機(jī)也將會(huì)從一個(gè)傳統(tǒng)的工業(yè)品，逐步變成一個(gè)耳熟能詳?shù)拿~。

步進(jìn)電機(jī)由于受到自身制造工藝的限制，如步距角的大小由轉(zhuǎn)子齒數(shù)和運(yùn)行拍數(shù)決定，但轉(zhuǎn)子齒數(shù)和運(yùn)行拍數(shù)是有限的，因此步進(jìn)電機(jī)的步距角一般較大并且是固定的,步進(jìn)的分辨率低、缺乏靈活性、在低頻運(yùn)行時(shí)振動(dòng)，噪音比其他微電機(jī)都高,使物理裝置容易疲勞或損壞。正是因?yàn)楫?dāng)前步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性已經(jīng)有上述這樣的有效改善，所以其以應(yīng)用范圍才越來越廣泛，應(yīng)用表現(xiàn)也越來越好。這些缺點(diǎn)使步進(jìn)電機(jī)只能應(yīng)用在一些要求較低的場(chǎng)合，對(duì)要求較高的場(chǎng)合，只能采取閉環(huán)控制，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，

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