步進電機工作原理
當電流流過定子繞組時,，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場,。該磁場會帶動轉子旋轉一角度,，使得轉子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致,。當定子的矢量磁場旋轉一個角度。轉子也隨著該磁場轉一個角度,。每輸入一個電脈沖,，電動機轉動一個角度前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比,、轉速與脈沖頻率成正比,。改變繞組通電的順序，電機就會反轉,。所以可用控制脈沖數(shù)量,、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉動。
通常見到的各類電機，內(nèi)部都是有鐵芯和繞組線圈的,。繞組有電阻,，通電會產(chǎn)生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比,，這就是我們常說的銅損,，如果電流不是標準的直流或正弦波，還會產(chǎn)生諧波損耗;鐵心有磁滯渦流效應，在交變磁場中也會產(chǎn)生損耗,，其大小與材料,，電流，頻率,，電壓有關,，這叫鐵損。
銅損和鐵損都會以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來,，從而影響電機的效率,。步進電機一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低,，電流一般比較大,，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉速而變化,，因而步進電機普遍存在發(fā)熱情況,，且情況比一般交流電機嚴重。
步進電機和伺服電機的區(qū)別是什么,？
步進電機有沒有編碼器
步進電機沒有編碼器?如果你想在步進電機上加編碼器可以步進電機雙軸伸,，在后面軸上面加編碼器。
步進電機是執(zhí)行原件,，編碼器屬于反饋系統(tǒng),，編碼器配合步進電機使用，用PLC控制其運行,。按照原理來講是PLC發(fā)送脈沖指令給步進驅(qū)動器,，驅(qū)動器給步進電機提供相應電流使其運行，當編碼器檢測到步進電機運行到需要到達的位置的時候會反饋信號給PLC,，PLC安裝反饋的信號停止發(fā)送脈沖信號給步進驅(qū)動器,，當步進電機沒有了電動原提供電流當然也會立刻停止運行。(伺服電機就是此種裝置),，其實編碼器會不停的反饋當前位置給PLC,，PLC根據(jù)反饋值與目標值進行比較，調(diào)整轉子轉動的角度,。
當然會不會停穩(wěn)，停止后是不是自己想要的位置,，這個要看電機有無制動裝置?當然低速運行的話,，一般進給精度都能滿足。
還有一種就是提前計算好步進電機進給需要的脈沖數(shù),，然后用PLC編程,，運行這么多脈沖數(shù)，步進電機停止,，編碼器反饋此時電機位置,，形成半閉環(huán)控制,。另外的高速定位，PLC程序里面就可以設置快到位置的時候電機進行減速進給,，可滿足定位精度,。
步進電機如何加編碼器
步進電機加編碼有點雞肋，就是浪費資源;因為步進電機沒法實時響應,，必須有一個加速減速過程;
例：用帶諧波減速器的東方步進馬達,，減速比100:1 步距角：0.0072°，想加個編碼器來防止丟步等等,，以下是方法：
答：原則上也可以在絲杠的一頭裝電機,，另一頭裝編碼器。不過這樣會受到減速機精度的影響,，可能出現(xiàn)對丟步的誤判,。加編碼器最好是雙出軸的電機，電機后端加編碼器,，伺服電機都是這樣做的,，除非你是特殊使用或是條件限制(沒有雙出軸)。一般是加工2500線的就可以,，線數(shù)太高也是浪費,。
另外編碼器的分辨率與你的步進電機的分辨率大致相同就好。如果驅(qū)動器上細分很高,，而又只想檢測是不是丟步了,，編碼器的分辨率只要與細分前的分辨率一致或略高就可以了。
步進電機加編碼器的意義
步進電機雖然是可以精確控制的器件,，但是是開環(huán)的,，需要加裝編碼器以實現(xiàn)閉環(huán)反饋控制;并可測得步進電機失步和旋轉或移動速度，以用于動態(tài)速度控制,。對于這種說法,，小編覺得第一點開環(huán)控制需要編碼器實現(xiàn)閉環(huán)反饋還算是可以理解，因為小編自己在使用中,，偶爾也會因為步進電機的線連接不好,，而導致步進電機并未能正常工作。對于第二點步進電機的速度控制就覺得不是很有必要,，因為通過控制步進電機的脈沖頻率就已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)速了,，實在不覺得有必要再使用外部反饋。
編碼器如何分類,？
想要的控制電機,，你一定會需要用到這樣一個東西，因為它可以幫助你破譯飛速旋轉的電機？
光電編碼器應用了光電轉換原理,，可以將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數(shù)字量,。這是目前應用zui多的傳感器，由于光電碼盤與電動機同軸,，電動機旋轉時,，碼盤（光柵盤）與電動機同速旋轉，反映當前電動機的轉速,。
它主要由光源,、碼盤、光學系統(tǒng)及電路4部分組成,。那下面我們根據(jù)不同種類的光電編碼器進行說明,。
一、增量式編碼器
它可以將位移轉換成周期性的電信號,，再把這個電信號轉變成計數(shù)脈沖,，旋轉增量式編碼器以在轉動時輸出脈沖，通過計數(shù)設備來知道其位置,。并且位置是從零位標記開始計算的脈沖數(shù)量是確定的,，當停電后，編碼器不能有任何的移動,，再次上電工作時,，編碼器輸出脈沖過程中，也不能有干擾而丟失脈沖,，不然,，計數(shù)設備記憶的零點就會偏移。錯誤的結果很難發(fā)現(xiàn),，如不能準確定位參考點,，則不能保證位置的準確性。所以每次操作都要先找參考點,。但是這樣的編碼器它不受停電,、干擾的影響。
增量式編碼器可利用光電轉換原理輸出A,、B和Z三組方波脈沖,；A、B兩組脈沖相位差90度,，能夠判斷出電機的旋轉方向,，而Z相為每轉一圈輸出一個脈沖，用于基準點定位,。此編碼器原理構造簡單，機械平均，并且壽命可達幾萬小時,，具有較強的抗干擾能力,，可靠性高。但是是無法輸出軸轉動的位置信息,。
二,、式編碼器
式編碼器每一個位置對應一個確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關,，而與測量的中間過程無關,。其位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。當電源斷開時,，型編碼器并不與實際的位置分離,。重新上電時，位置讀數(shù)仍是當前的,。
編碼器能夠直接進行數(shù)字量大的輸出,，在碼盤上會有若干的碼道，碼道數(shù)就是二進制位數(shù),。在每條碼道上都會由透光與不透光的扇形區(qū)域組成,，通過采用光電傳感器對信號進行采集。在碼盤兩側分別設置有光源和光敏元件,，這樣光敏元件則能夠根據(jù)是否接受到光信號進行電平的轉換,，輸出二進制數(shù)。并且在不同位置輸出不同的數(shù)字碼,。從而可以檢測位置,。但是分辨率是由二進制的位數(shù)來決定的，也就是說精度取決于位數(shù),。優(yōu)點：可以直接讀出角度坐標的值,，沒有累積誤差，電源切除后位置信息不會丟失,。編碼器的抗干擾特性,、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。
三,、混合式值編碼器
混合式值編碼器,，它輸出兩組信息：一組信息用于檢測磁極位置，帶有信息功能,；另一組則*同增量式編碼器的輸出信息,。
四、旋轉變壓器
旋轉變壓器簡稱旋變,，是由經(jīng)過特殊電磁設計的高性能硅鋼疊片和漆包線構成的,，相比于采用光電技術的編碼器而言,，具有耐熱，耐振,。耐沖擊,，耐油污，甚至耐腐蝕等惡劣工作環(huán)境的適應能力,。一對極（單速）的旋變可以視作一種單圈式反饋系統(tǒng),，應用也。
五,、正余弦伺服電機編碼器
可以不采用高頻率的通訊即可讓伺服驅(qū)動器獲得高精度的細分,，這樣降低了硬件要求，同時由于有單圈角度信號,，可以讓伺服電機啟動平穩(wěn),，啟動力矩大。
為了讓能能更好的測試電機的性能參數(shù),，ZLG致遠電子MPT 電機測試系統(tǒng)“自由加載引擎”技術,，可進行控制響應測試、階躍響應測試,。能夠滿足對電機和驅(qū)動器的瞬態(tài)測量需求,，推動行業(yè)的發(fā)展。
