帶減速步進電機控制器

       減速步進電機具有易控制、快速響應(yīng)性能較好、并且可以在很寬的速度范圍內(nèi)進行平滑調(diào)速的優(yōu)良特性，是現(xiàn)代設(shè)備的必備元件。例如數(shù)控機床、打印機、繪圖儀、機器人控制等在自動控制系統(tǒng)中被廣泛使用的執(zhí)行元件。

帶減速步進電機
 

       因為步進電機的起頻特性，使得步進電機在啟動時不可以也不能直接達到運行頻率，而是需要有一個較長的啟動過程；從較低的轉(zhuǎn)速逐漸提升到較高的運行轉(zhuǎn)速。并且它停止時的運行頻率不能即克下降至零，而是需要一個從高速逐漸降速至零的一個過程。
       步進電機因為近幾十年來數(shù)字技術(shù)、計算機技術(shù)、以及永磁材料的迅速發(fā)展，為減速步進電機的使用開辟了廣闊的市場前景。而且步進電機與驅(qū)動電路所組成的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，既簡單、實惠、還十分可靠。
       也正因為現(xiàn)在步進馬達的廣泛使用，讓社會企業(yè)對于步進電機的控制研究越來越看重。本文主要是介紹用于自動磨邊機的步進電機升降速控制器，考慮了通用性的原因，它可以使用于其他場合。
       它在啟動或者加速時，如果傳輸?shù)牟竭M脈沖變化太快，其轉(zhuǎn)子會因為慣性，跟不上脈沖信號的變化，從而產(chǎn)生電機堵轉(zhuǎn)或者失步；當其在停止或者是減速時，由于同樣的原因就可能產(chǎn)生電機超步。所以為了防止電機堵轉(zhuǎn)、失步與超步，提高電機整體工作效率，需要對步進電機進行升降速控制。

帶減速步進電機
 

       我們從步進電機的矩頻特性可以得知，步進電機的輸出轉(zhuǎn)矩會隨著脈沖頻率的上升而下降，啟動頻率越高、轉(zhuǎn)矩越小、帶負載能力越差，并且啟動時還會造成失步現(xiàn)象；然而在電機停止時，又會發(fā)生慣性過沖現(xiàn)象。所以要想讓步進電機快速達到要求的速度卻又不產(chǎn)生失步或者過沖現(xiàn)象，關(guān)鍵點在于:加速過程中，加速度所需要的轉(zhuǎn)矩，要即能夠充分利用各個運行頻率下電機所提供的轉(zhuǎn)矩，但是卻又不能超過該轉(zhuǎn)矩。
       所以步進電機的運行要經(jīng)過三個階段：加速、勻速、減速，但要求其加減速的過程時間盡可能的短，恒速時間盡量長。特別是在那些要求快速響應(yīng)的工作中，從起點至終點的運行時間要求最短，這就代表了加速與減速的過程必須盡可能的短，而恒速的速度要盡可能的長。
       “直線規(guī)律”是以前升速與降速的多數(shù)選擇，它脈沖頻率的變化會因為使用這種方法有一個恒定的加速度。從而在步進電機不產(chǎn)生失步的前提下，驅(qū)動脈沖頻率變化的加速度，與步進電機轉(zhuǎn)子的角加速度成正比。然而在電機的轉(zhuǎn)矩跟隨脈沖頻率的上升保持恒定時，直線規(guī)律引起的升降速才是最為理想的升降速曲線；而一些步進電機的轉(zhuǎn)矩會跟隨脈沖頻率的上升發(fā)生下降，其所產(chǎn)生的直線就不算是理想的升降速曲線。
       因此直線規(guī)律升降速的方法雖然簡單，但它并不能保證電機在升降速的過程中，其轉(zhuǎn)子的角加速度變化與它的輸出力矩變化相適應(yīng)，從而不能達到最大限度的發(fā)揮電機加速性能。

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