步進(jìn)電機(jī)采用特殊的控制方式，實(shí)現(xiàn)了比標(biāo)準(zhǔn)變速電機(jī)更高的精度，同時(shí)避免了伺服系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化來說，運(yùn)動(dòng)控制這個(gè)術(shù)語通常意味著使用電機(jī)來主動(dòng)驅(qū)動(dòng)物理系統(tǒng)的位置、速度和加速度。氣動(dòng)很經(jīng)濟(jì)，液壓能提供的力。然而，電機(jī)通?？梢栽诰取⑺俣?、功率、耐用性和運(yùn)行成本之間取得適當(dāng)?shù)钠胶狻?/p>

　交流感應(yīng)電機(jī)和DC電機(jī)適用于基本的開/關(guān)和不太精確的變速應(yīng)用，而伺服電機(jī)通過正反饋結(jié)合了高速度、扭矩和位置/速度/加速度精度，相應(yīng)地成本和復(fù)雜性也很高。一些用戶需要比交流感應(yīng)或DC電機(jī)更好的運(yùn)動(dòng)控制，但正在尋找比伺服電機(jī)更具成本效益的選擇。

　對(duì)于許多應(yīng)用來說，答案可能是步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)，它由步進(jìn)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器和控制器組成。步進(jìn)系統(tǒng)以經(jīng)濟(jì)的方式提供了前面描述的電機(jī)的一些功能。對(duì)于較低的速度和較小的力的要求，步進(jìn)電機(jī)提供良好的運(yùn)動(dòng)分辨率。

　一、步進(jìn)電機(jī)的速度由輸入脈沖控制

　步進(jìn)電機(jī)以固定步長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)。它們使用開環(huán)控制，并通過讓控制器生成輸入到驅(qū)動(dòng)器的脈沖來運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)器進(jìn)而為電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電流。步進(jìn)電機(jī)由電脈沖輸入控制，因此電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度與輸入脈沖率成正比。由于這些電機(jī)的速度控制是避免同步丟失等問題的重要考慮因素，因此必須充分了解它們的控制方式。

　二、步進(jìn)器控制的細(xì)節(jié)反饋

　步進(jìn)電機(jī)之所以這樣命名，是因?yàn)樗鼈兘邮軓尿?qū)動(dòng)器接收到的脈沖的命令，以離散的小步移動(dòng)，而且它們可以快速移動(dòng)。它們通常在每分鐘1,000轉(zhuǎn)(rpm)以下時(shí)，因?yàn)榕ぞ貢?huì)隨著速度的增加而迅速下降。步進(jìn)電機(jī)沒有任何過載能力，因此一個(gè)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)法則是確定步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的尺寸，使預(yù)期負(fù)載僅使用可用扭矩的50%，以避免潛在的失速情況。

　步進(jìn)電機(jī)由來自控制器的脈沖序列控制。在全步模式下，每轉(zhuǎn)360度通常有200步（或1.8度），每個(gè)脈沖使電機(jī)移動(dòng)一步，但這種模式并不典型，因?yàn)樗狈?。相反，用戶通常選擇每轉(zhuǎn)400、800或最多50,000步的半步、四分之一步或其他微步模式。關(guān)鍵是要在精度和所需的控制信號(hào)帶寬之間進(jìn)行權(quán)衡。

　盡管與伺服電機(jī)相比，步進(jìn)電機(jī)被認(rèn)為是一種低成本的運(yùn)動(dòng)控制替代方案，但步進(jìn)電機(jī)還有一些其他優(yōu)勢(shì)。步進(jìn)電機(jī)在零速時(shí)沒有抖動(dòng)/抖動(dòng)。對(duì)于沒有來自重力或其他力的恒定負(fù)載的應(yīng)用，一些步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器可能具有空閑電流減少選項(xiàng)，這可以節(jié)省能源并減少軸靜止時(shí)的電機(jī)發(fā)熱。

　對(duì)于帶有電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)械或設(shè)備，可能使用齒輪箱或齒輪齒條機(jī)構(gòu)，步進(jìn)電機(jī)是對(duì)負(fù)載進(jìn)行正向定位的好方法。雖然大多數(shù)步進(jìn)電機(jī)不包含電機(jī)反饋，但可以為電機(jī)添加編碼器。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，至少有必要在設(shè)備中添加傳感器以提供位置反饋。