步进电机是一种特殊的电机,能够将电脉冲转化为角位移。通过外部提供电脉冲控制,使电机旋转一定角度,因此得名“步进电机”。
步进电机通常由定子和转子两部分组成。定子一般采用绕组,而转子则采用磁钢,因此只要在定子绕组接通电源后,通过改变电流的方向和大小来控制电机旋转角度,达到所需精度和步进控制。
步进电机的旋转速度和所需的控制精度直接和电流大小有关。电机通电后,绕组中的电流会形成磁场,使转子朝向磁场方向旋转。当电流大小或方向改变时,转子方向也会相应改变。因此,通过改变电流的大小或方向可以控制步进电机旋转的角度和速度。
步进电机的控制还需要根据转子位置选择输出相位。一般情况下,步进电机转子与定子之间具有多相关系,转子与定子有一定的相对位置,称之为“相位”。对于旋转角度精度较高的步进电机,需要精准控制各相之间的启动时机和持续时间,从而精准控制电机旋转。
步进电机的转动过程中可能会出现共振、噪音和震动等问题,这是由于电机在高速旋转时,电流和动力的交互作用形成振动。斩波控制可有效降低这种声音和振动。
斩波控制的原理是通过高速切换电流方向,并根据电机实时状态调节电流大小以达到平衡电机振动的目的。