步進(jìn)電機(jī)是以固定的間歇步進(jìn)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)。模擬時(shí)鐘秒針的運(yùn)動(dòng)是實(shí)踐中此功能的一個(gè)常見(jiàn)示例。步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和速度可以通過(guò)輸入脈沖的方式簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確地控制。這種能力被廣泛用于各種設(shè)備和電子設(shè)備。

　一、步進(jìn)電機(jī)的控制

　步進(jìn)電機(jī)是開(kāi)環(huán)控制的。這意味著控制是通過(guò)將命令信號(hào)從上一級(jí)控制器單向傳遞到電機(jī)來(lái)執(zhí)行的。這使得步進(jìn)電機(jī)控制非常簡(jiǎn)單，無(wú)需傳感器和反饋。

　當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)脈沖系列控制技術(shù)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)可編程控制器（脈沖發(fā)生器）產(chǎn)生脈沖輸入到驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)而為電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電流。

　如果不需要高級(jí)控制，也可以將控制器功能（脈沖生成）集成到驅(qū)動(dòng)器中。在這種情況下，帶有自己的I/O單元的可編程控制器用于向驅(qū)動(dòng)器發(fā)送啟動(dòng)和停止命令。然后，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)這些命令控制驅(qū)動(dòng)電流供應(yīng)到步進(jìn)電機(jī)。

　二、步進(jìn)電機(jī)的速度控制

　如上所述，步進(jìn)電機(jī)由電脈沖輸入控制。

　脈沖具有頻率，每秒脈沖數(shù)(pps)稱為“脈沖率”。

　步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)與輸入脈沖數(shù)成正比，可實(shí)現(xiàn)精確定位。該電機(jī)旋轉(zhuǎn)（角度）可以計(jì)算如下。

　電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)（°）=步距角（°/step）×脈沖數(shù)

　同樣，步進(jìn)電機(jī)的速度與輸入脈沖的速率成正比。較高的脈沖率（較高的脈沖頻率）會(huì)導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度按比例增加。該電機(jī)速度（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)、r/min、rpm）可以計(jì)算如下。

　電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）=步距角（°/step）÷360（°）×脈沖率（Hz）×60

　電機(jī)旋轉(zhuǎn)與脈沖率同步的這一特性使步進(jìn)電機(jī)具有吸引力。另一方面，由于過(guò)載或速度突然變化，輸入脈沖和電機(jī)旋轉(zhuǎn)之間可能會(huì)失去同步。

　步進(jìn)電機(jī)有兩種不同的操作模式，稱為恒速運(yùn)動(dòng)模式和加速/減速運(yùn)動(dòng)模式。前者瞬間改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。也稱為矩形運(yùn)動(dòng)曲線，此模式于電機(jī)能夠自啟動(dòng)（立即加速）的工作范圍。如果有足夠的扭矩可用于此加速，則此模式非常簡(jiǎn)單且脈沖速率恒定。

　然而，如果不能產(chǎn)生足夠的加速力矩，則結(jié)果是失去同步。在這種情況下，必須改用加速/減速運(yùn)動(dòng)曲線。這涉及逐漸改變脈搏率以提供加速和減速時(shí)間。也稱為梯形運(yùn)動(dòng)曲線，此模式擴(kuò)展了電機(jī)可以自啟動(dòng)的工作范圍。然而，由于突然加速或減速有失去同步的風(fēng)險(xiǎn)，因此在確定如何上下改變電機(jī)速度（脈沖率）時(shí)必須小心。