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误差不积累。步进电动机每走一步所转过的角度与理论值之间总有一定的 误差但它每转一圈都有固定的步数,所以在不失步的情况下,其步距误差是不会积累的。 步进电机区别于其他控制用途电机的 大特点是,它可接受数字控制信号(电脉冲信号)并转化成与之相对应的角位移或直线位移,因而本身就是一个完成 数字模拟转化的执行元件。

而且它能进行开环位置控制,输入一个脉冲信号就得到一个规定的位置增量。 这样的增量位置控制系统与传统的直流伺服系统相比,其成本明显降低,几乎不 必进行系统调整。因此,步进电机广泛应用于数控机床、机器人、遥控、航天等 领域,特别是微型计算机和微电子技术的发展,使步进电机获得更为广泛的应用。

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步进电机的速度特性

步进电机的转速取决于脉冲频率、转子齿数和拍数。其角速度与脉冲频率成 正比,而且在时间上与脉冲同步。因而在转子齿数和运行拍数一定的情况下,只 要控制脉冲频率即可获得所需速度。由于步进电机是借助它的同步转矩而启动的, 为了不发生失步,启动频率是不高的。特别是随着功率的增加,转子直径增大, 惯量增大,启动频率和 运行频率可能相差 10 倍之多。

为了充分发挥电机的快速性能,通常使电机在低于启动频率下启动,然后逐 步增加脉冲频率直到所希望的速度,所选择的变化速率要保证电机不发生失步, 并尽量缩短启动加速时间。为了保证电机的定位精度,在停止以前必须使电机从 速度逐步减小脉冲率降到能够停止的速度(等于或稍大于启动速度)。因此, 步进电机拖动负载高速移动一定距离并精确定位时,一般来说都应包括“启动-加 速-高速运行(匀速)-减速-停止”五个阶段,速度特性通常为梯形,如果移动的距离 很短则为三角形速度特性,如图 2 所示。

图 2 步进电机的速度曲线

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