對(duì)步進(jìn)電機(jī)的簡(jiǎn)單介紹

步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的角位移或線性位移的電動(dòng)機(jī)。每次輸入脈沖信號(hào)時(shí)，轉(zhuǎn)子都會(huì)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度或向前旋轉(zhuǎn)。輸出角位移或線性位移與輸入脈沖數(shù)成正比，速度與脈沖頻率成正比。因此，步進(jìn)電機(jī)也稱為脈沖電動(dòng)機(jī)。

步進(jìn)電機(jī)和其他控制電機(jī)之間的區(qū)別在于，它接收數(shù)字控制信號(hào)（電脈沖信號(hào)）并將其轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的角位移或線性位移。它本身是完成數(shù)字模式轉(zhuǎn)換的執(zhí)行元件。而且它可以進(jìn)行開環(huán)位置控制，輸入一個(gè)脈沖信號(hào)以獲得指定的位置增量，這樣的所謂增量位置控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的直流控制系統(tǒng)相比，其成本大大下降，幾乎無需系統(tǒng)調(diào)整。步進(jìn)電機(jī)的角位移嚴(yán)格與輸入脈沖數(shù)成正比，并且與時(shí)間脈沖同步。因此，只要控制電動(dòng)機(jī)繞組的脈沖數(shù)，頻率和相序，就可以獲得所需的旋轉(zhuǎn)角度，速度和方向。

作為控制專用電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)不可直接連接到直流或交流電源上工作，必須使用專用的驅(qū)動(dòng)電源（步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器）。在微電子技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展之前，控制設(shè)備（脈沖信號(hào)發(fā)生器）是完全通過硬件實(shí)現(xiàn)的，控制系統(tǒng)使用單獨(dú)的組件或集成電路來形成控制回路。不僅調(diào)試和安裝變得復(fù)雜，而且消耗了大量組件，并且一旦完成，就必須重新設(shè)計(jì)電路以更改控制方案。這使得有必要針對(duì)不同的電動(dòng)機(jī)開發(fā)不同的驅(qū)動(dòng)器。開發(fā)難度和開發(fā)成本非常高，并且控制困難，這限制了步進(jìn)電機(jī)的推廣。

由于步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖轉(zhuǎn)換為離散的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，因此它具有良好的數(shù)據(jù)控制特性。因此，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為步進(jìn)電機(jī)的理想驅(qū)動(dòng)源。隨著微電子學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，軟件和硬件的發(fā)展，組合控制方法已成為主流，即通過程序產(chǎn)生控制脈沖來驅(qū)動(dòng)硬件電路。單片機(jī)通過軟件控制步進(jìn)電機(jī)，從而更好地挖掘電機(jī)的潛力。因此，用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)已成為必然趨勢(shì)，也與時(shí)代的數(shù)字化趨勢(shì)相吻合。