步进电机只能够由数字信号控制运行的,当脉冲提供给驱动器时,在过于短的时间里,控制系统发出的脉冲数太多,也就是脉冲频率过高,将导致步进电机堵转。要解决这个问题,必须采用加减速的办法。就是说,在步进电机起步时,要给逐渐升高的脉冲频率,减速时的脉冲频率需要逐渐减低。这就是我们常说的“加减速”方法。步进电机转速度,是根据输入的脉冲信号的变化来改变的。从理论上讲,给驱动器一个脉冲,步进电机就旋转一个步距角(细分时为一个细分步距角)。实际上,如果脉冲信号变化太快,步进电机由于内部的反向电动势的阻尼作用,转子与定子之间的磁反应将跟随不上电信号的变化,将导致堵转和丢步。
两相混合式步进电机步距角一般为 1.8°、0.9°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°。也有一些的步进电机通过细分后步距角更小。生产的二相混合式步进电机搭配其SR系列步进驱动器,其步距角可通过拨码有16档细分可以选择1.8°、0.9°、0.45°、0.36°、0.225°、0.18°、0.1125°、0.09°、0.072°、0.05625°、0.045°、0.036°、0.028125°、0.018°、0.0144°、0.014°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
步进电机本身就是无刷电机,其极数通常为 50 到 100。极对应于电机的一部分,其中磁极由永磁体产生,或通过绕组线圈产生电流。步进电机不需要编码器,因为它们可以在多个极之间移动。因此,这种类型的电机使用脉冲以增量方式运行。这些电脉冲转化为离散的角运动主要特点是电感器由外部电源供电,因此,通过使用控制器调整励磁电流,可以调整其速度。它可以达到的大速度取决于控制器输出到电机的电压。如果电压更高,步进电机将在相同速度下提供更高的扭矩,并且它能够比使用低压控制器的电机更快地加速。
以加速实例加以说明:加速过程是由基础频率(低于步进电机的直接起动频率)与跳变频率(逐渐加快的频率)组成加速曲线(降速过程反之)。跳变频率是指步进电机在基础频率上逐渐提高的频率,此频率不能太大,否则会产生堵转和丢步。
指数曲线,在软件编程中,先算好时间常数存贮在计算机存贮器内,工作时指向选取。通常,完成步进电机的加减速时间为300ms以上。如果使用过于短的加减速时间,对绝大多数步进电机来说,就会难以实现步进电机的高速旋转。