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德國費(fèi)斯托FESTO步進(jìn)電機(jī)主要分類：
步進(jìn)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和分類方法較多，一般按勵(lì)磁方式分為磁阻式,、永磁式和混磁式三種,；按相數(shù)可分為單相、兩相,、三相和多相等形式,。
在我國所采用的步進(jìn)電機(jī)中以反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為主。步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行性能與控制方式有密切的關(guān)系,，步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)從其控制方式來看,，可以分為以下三類：開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng),、半閉環(huán)控制系統(tǒng),。半閉環(huán)控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中一般歸類于開環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)中。
德國費(fèi)斯托FESTO步進(jìn)電機(jī)主要構(gòu)造：
三相磁阻式步進(jìn)電動機(jī)模型的結(jié)構(gòu)示意圖如概述圖所示,。它的定,、轉(zhuǎn)子鐵心都由硅鋼片疊成。定子上有六個(gè)磁極,，每兩個(gè)相對的磁極繞有同一相繞組,，三相繞組接成星形作為控制繞組；轉(zhuǎn)子鐵心上沒有繞組,，只有四個(gè)齒,，齒寬等于定子極靴寬。
步進(jìn)電機(jī)加減速過程控制技術(shù)
正因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)的廣泛應(yīng)用,對步進(jìn)電機(jī)的控制的研究也越來越多,，在啟動或加速時(shí)如果步進(jìn)脈沖變化太快,，轉(zhuǎn)子由于慣性而跟隨不上電信號的變化，產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)或失步在停止或減速時(shí)由于同樣原因則可能產(chǎn)生超步,。為防止堵轉(zhuǎn),、失步和超步,，提高工作頻率,要對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行升降速控制。
步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于脈沖頻率,、轉(zhuǎn)子齒數(shù)和拍數(shù),。其角速度與脈沖頻率成正比，而且在時(shí)間上與脈沖同步,。因而在轉(zhuǎn)子齒數(shù)和運(yùn)行拍數(shù)一定的情況下,，只要控制脈沖頻率即可獲得所需速度。由于步進(jìn)電機(jī)是借助它的同步力矩而啟動的,，為了不發(fā)生失步,啟動頻率是不高的,。特別是隨著功率的增加,轉(zhuǎn)子直徑增大，慣量增大,，啟動頻率和最高運(yùn)行頻率可能相差十倍之多,。
步進(jìn)電機(jī)的起動頻率特性使步進(jìn)電機(jī)啟動時(shí)不能直接達(dá)到運(yùn)行頻率，而要有一個(gè)啟動過程,，即從一個(gè)低的轉(zhuǎn)速逐漸升速到運(yùn)行轉(zhuǎn)速,。停止時(shí)運(yùn)行頻率不能立即降為零，而要有一個(gè)高速逐漸降速到零的過程,。
步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨著脈沖頻率的上升而下降,啟動頻率越高,，啟動力矩就越小，帶動負(fù)載的能力越差,，啟動時(shí)會造成失步,，而在停止時(shí)又會發(fā)生過沖。要使步進(jìn)電機(jī)快速的達(dá)到所要求的速度又不失步或過沖,，其關(guān)鍵在于使加速過程中,加速度所要求的力矩既能充分利用各個(gè)運(yùn)行頻率下步進(jìn)電機(jī)所提供的力矩,，又不能超過這個(gè)力矩。因此,步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行一般要經(jīng)過加速,、勻速,、減速三個(gè)階段,要求加減速過程時(shí)間盡量的短，恒速時(shí)間盡量長,。特別是在要求快速響應(yīng)的工作中,，從起點(diǎn)到終點(diǎn)運(yùn)行的時(shí)間要求最短，這就必須要求加速,、減速的過程最短,，而恒速時(shí)的速度最高。 [
國內(nèi)外的科技工作者對步進(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)會發(fā)生失步。
步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動控制
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,，噪音比其他微電機(jī)都高,使物理裝置容易疲勞或損壞,。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合，對要求較高的場合,，只能采取閉環(huán)控制,，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，這些缺點(diǎn)嚴(yán)重限制了步進(jìn)電機(jī)作為優(yōu)良的開環(huán)控制組件的有效利用,。細(xì)分驅(qū)動技術(shù)在一定程度上有效地克服了這些缺點(diǎn),。
步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動技術(shù)是年代中期發(fā)展起來的一種可以顯著改善步進(jìn)電機(jī)綜合使用性能的驅(qū)動技術(shù)。年美國學(xué)者,、美國增量運(yùn)動控制系統(tǒng)及器件年會上提出步進(jìn)電機(jī)步距角細(xì)分的控制方法,。在其后的二十多年里,步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動得到了很大的發(fā)展。逐步發(fā)展到上世紀(jì)九十年代*成熟的,。我國對細(xì)分驅(qū)動技術(shù)的研究,起步時(shí)間與國外相差無幾,。
在九十年代中期的到了較大的發(fā)展。主要應(yīng)用在工業(yè),、航天,、機(jī)器人、精密測量等領(lǐng)域,如跟蹤衛(wèi)星用光電經(jīng)緯儀,、通訊和雷達(dá)等設(shè)備,細(xì)分驅(qū)動技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使得電機(jī)的相數(shù)不受步距角的限制,為產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來了方便,。目前在步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動技術(shù)上,采用斬波恒流驅(qū)動,儀脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動、電流矢量恒幅均勻旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制止,，大大提高步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行運(yùn)轉(zhuǎn)精度,使步進(jìn)電機(jī)在中,、小功率應(yīng)用領(lǐng)域向高速且精密化的方向發(fā)展,。
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