步进电动机、发展及其特点步进电动机简介

步进电动机、发展及其特点步进电动机简介      步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机，国外一般称为5kp motor或SvpI)m8  motor、Pulsc nlot赃、Stdppcr 5Grvo、St cPl)er，等等。      目前，随着电子技术、控制技术以及电动机本体的发展和变化，传统电机分类间的界  面越来越模糊。笔者认为这是机电一体化元件组件的必然趋势。就传统的步进电功价来  说、步进电动机可以简单地定义为．根据输入的脉冲信号，每改变一次励磁状态就前进—  定角度(或长度)，若不改变励磁状态则保持一定位置而静止的电动机。从广义上讲，步进  电动机是一种受电脉冲信号控制的无刷式直流电动机．也可看作是在一定频率范围内转  速与控制脉冲频率同步的同步电动机。 

步进电动机的特色      步进电动机的机理是基于最基本的电磁铁作用、其原始模型起源于1830年至1860  年间。1870午前后开始以控制为目的的尝试、应用于氮弧灯的电极输送机构中。这被认为  是最初的步进电动机。此后，在电话自动交换机中广泛使用了步进电动机。不久又在缺乏  交流电源的船舶和飞机等独立系统中广泛使用。      20世纪60年代后期，在步进电动机本体方面随着水磁材料的发展，各种实用性步进  电动机应运而生，而半导体技术的发展则推进了步进电动机在众多领域的应用。在近30  年间．步进电动机迅速地发展并成熟起来。从发展趋向来讲、步进电动机已经能与直流电  动机、异步电动机，以及同步电动机并列，从而成为电动机的一种基本类型。      我国步进电动机的研究及制造起始于本世纪50年代后期。从50年代后期到60年代  后期，主要是高等院校和科研机构为研究一些装置而使用或开发少量产品。这些产品以多  段结构三相反应式步进电动机为主。70年代初期，步进电动机的生产和研究有所突破。除  反映在驱动器设计方面的长足进步外，对反应式步进电动机本体的设计研究发展到一个  较高水平。70年代中期至80年代中期为成品发展阶段，新品种高性能电动机不断被开  发。自80年代中期以来，由于对步进电动机精确模型做了大量研究工作，各种混合式步进  电动机及驱动器作为产品广泛利用。  步进电动机的特色      步进电动机具有自身的特色．归纳起来有：      (1)可以用数字信号直接进行开环控制，整个系统简单廉价。      (2)位移与输入脉冲信号数相对应，步距误差不长期积累，可以组成结构较为简单而  又具有—定精度的开环控制系统，也可在要求更高招度时组成闲环控制系统。      (3)无刷，电动机本体部件少，可靠性高。      (4)易于起动、停止、正反转及变速．响应性也好      (5)停止时，可有自锁能力。      (6)步距角选择范围大，可在几十角分至180度大范围内选择。在小步距情况下通常  可以在超低速下高转矩稳定运行、通常可以不经减速器直接驱动负载。      (7，速度可在相当宽范围内平滑调节。同时用一台控制器控制几台步进电动机可使它  们完全同步运行。      (8)步进电动机带惯性负载的能力较差。      (9)由于存在失步和共振，因此步进电动机的加减速方法根据利用状态的不向而复杂  化。      (10)不能直接使用普通的交直流电源驱动。