步進電機只能由模擬信號控制。當脈沖提供給驅(qū)動器時,控制系統(tǒng)在太短的時間內(nèi)發(fā)出過多的脈沖,即脈沖頻率過高,會導致步進電機堵塞。為了解決這個問題,必須選擇加速和減速的方法。也就是說,當步進電機啟動時,需要逐漸降低脈沖頻率。這就是我們常說的“加減速”方法。
步進電機的轉(zhuǎn)速根據(jù)輸入脈沖信號的變化而變化。理論上,如果給驅(qū)動器一個脈沖,步進電機將轉(zhuǎn)動一個步距角(細分為細分步距角)。事實上,如果脈沖信號變化過快,由于內(nèi)部反向電勢的阻尼,轉(zhuǎn)子和定子之間的磁反應不會跟上電信號的變化,從而導致堵塞和丟失步驟。
因此,在高速啟動步進電機時,需要選擇脈沖頻率加速的方法,并在停止時進行減速過程,以確保步進電機的精確定位控制。加速和減速的原理是一樣的。
加速過程是由基本頻率(低于步進電機直接啟動的最高頻率)和跳轉(zhuǎn)頻率(逐漸加速頻率)組成的加速曲線(減速過程相反)。跳轉(zhuǎn)頻率是指步進電機在基本頻率上逐漸增加的頻率,不能太大,否則會產(chǎn)生堵塞和丟失。
加減速曲線一般為指數(shù)曲線或修改后的指數(shù)曲線,當然也可以選擇直線或正弦曲線。使用單片機或PLC,所有這些都可以實現(xiàn)加速和減速控制。為了達到最佳的控制效果,需要選擇合適的基本頻率和跳變頻率。
指數(shù)曲線,在軟件編程中,計算時間常數(shù)存儲在計算機存儲器中,并在工作時指向選擇。一般來說,步進電機的加減速時間為300ms以上。如果加減速時間過短,對于大多數(shù)步進電機來說,步進電機的高速運行將很困難。