多元素影响下步进电机性能研究
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步进电机性能研究
摘要：本文从步进电机的基本原理入手，结合实际应用中出现的各种问题的解决方法，分析步进电机
的控制原理，总结多元素影响下如何提高步进电机的工作性能。文中重点分析驱动器、驱动电压、加
速度曲线、细分数等对电机性能的影响。
关键字：步进电机 性能 控制 驱动器
1、 步进电机在自动化领域中的地位
上世纪二十年代英国人最早研发了步进电机，到了五十年代后期，晶体管的发明被逐渐
应用到步进电机的控制上，使得该微特电机机种得以发展。1958 年我国开始对步进电机进
行研究，经过半个世纪的发展，我国步进电机市场形成了品种少规格繁多的形势。
步进电机以其体积小、成本低、控制简单、精度高、质量稳定等优点广泛应用于自动化
控制领域，大到数控机床、印刷机、纺织机械、雕刻机，小到打标机、机器人、POS 机、打
印机、仪器仪表、ATM 机等，均应用了大大小小各种各样的步进控制。
2、 步进电机简介
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，
电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步
进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为
“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移
量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，
从而达到调速的目的。
图 1. 步进电机
步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系
统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域
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