步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用實(shí)例有哪些？

步進(jìn)電機(jī)又稱為脈沖電機(jī)，基于最基本的電磁鐵原理，它是一種可以自由回轉(zhuǎn)的電磁鐵，其動(dòng)作原理是依靠氣隙磁導(dǎo)的變化來(lái)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。其原始模型是起源于1830年至1860年間。1870年前后開(kāi)始以控制為目的的嘗試，應(yīng)用于氫弧燈的電極輸送機(jī)構(gòu)中。這被認(rèn)為是最初的步進(jìn)電機(jī)。1923年，James Weir French發(fā)明三相可變磁阻型(Variable reluctance)，此為步進(jìn)電機(jī)前身。二十世紀(jì)初，步進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用在了電話自動(dòng)交換機(jī)中。由于西方資本主義列強(qiáng)爭(zhēng)奪殖民地，步進(jìn)電機(jī)在缺乏交流電源的船舶和飛機(jī)等獨(dú)立系統(tǒng)中得到了廣泛的使用。二十世紀(jì)五十年代后期晶體管的發(fā)明也逐漸應(yīng)用在步進(jìn)電機(jī)上，對(duì)于數(shù)字化的控制變得更為容易。到了八十年代后，由于廉價(jià)的微型計(jì)算機(jī)以多功能的姿態(tài)出現(xiàn)，步進(jìn)電機(jī)的控制方式更加靈活多樣。

步進(jìn)電機(jī)相對(duì)于其它控制用途電機(jī)的最大區(qū)別是，它接收數(shù)字控制信號(hào)(電脈沖信號(hào))并轉(zhuǎn)化成與之相對(duì)應(yīng)的角位移或直線位移，它本身就是一個(gè)完成數(shù)字模式轉(zhuǎn)化的執(zhí)行元件。而且它可開(kāi)環(huán)位置控制，輸入一個(gè)脈沖信號(hào)就得到一個(gè)規(guī)定的位置增量，這樣的所謂增量位置控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的直流控制系統(tǒng)相比,其成本明顯減低，幾乎不必進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整。步進(jìn)電機(jī)的角位移量與輸入的脈沖個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比，而且在時(shí)間上與脈沖同步。因而只要控制脈沖的數(shù)量、頻率和電機(jī)繞組的相序,即可獲得所需的轉(zhuǎn)角、速度和方向。

步進(jìn)電機(jī)具有快速啟停、定位的特點(diǎn)，在數(shù)字控制領(lǐng)域經(jīng)常使用步進(jìn)電機(jī)作為位置控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。步進(jìn)電機(jī)在快速運(yùn)行中，要求驅(qū)動(dòng)電路提供給步進(jìn)電機(jī)繞組的驅(qū)動(dòng)電流盡可能地接近其技術(shù)指標(biāo)要求的數(shù)值，以產(chǎn)生足夠的轉(zhuǎn)矩。由于步進(jìn)電機(jī)是感性負(fù)載，當(dāng)運(yùn)行速度提高后要提高繞組的工作電流，必須提高電源電壓。實(shí)際應(yīng)用中，常采用的控制方式是高低壓恒流斬波控制。

步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，主要有四個(gè)方面：

1、工業(yè)機(jī)器 步進(jìn)電機(jī)用于汽車(chē)儀表和機(jī)床自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。機(jī)器人制造、檢驗(yàn)和工藝流程。

2、安防 安防業(yè)新的監(jiān)控產(chǎn)品，包括安防攝像機(jī)PAN/ZOOM/TILT。

3、醫(yī)療 步進(jìn)電機(jī)用于醫(yī)用掃描儀、采樣器，還有在數(shù)字口腔攝影中見(jiàn)到的液壓泵、呼吸機(jī)和血液分析儀。

4、消費(fèi)電子 步進(jìn)電機(jī)在攝像機(jī)中提供自動(dòng)數(shù)碼相機(jī)對(duì)焦和變焦功能。此外，還有商用機(jī)器應(yīng)用、電腦周邊應(yīng)用。

1.軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器

軟盤(pán)存儲(chǔ)器是一種非常簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)外部信息存儲(chǔ)裝置。當(dāng)軟盤(pán)插入驅(qū)動(dòng)器時(shí)，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，使盤(pán)片在盤(pán)套中旋轉(zhuǎn)。磁頭安裝在磁頭小車(chē)上，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)磁頭小車(chē)。步進(jìn)角轉(zhuǎn)換成磁頭的位移。讀取和寫(xiě)入磁盤(pán)數(shù)據(jù)。步進(jìn)電機(jī)的每一行走得更遠(yuǎn)，磁頭移動(dòng)一個(gè)軌道。

2.針式打印機(jī)驅(qū)動(dòng)

針式打印機(jī)利用機(jī)械驅(qū)動(dòng)和電路驅(qū)動(dòng)的原理，使印刷針擊中絲帶和印刷介質(zhì)，然后打印出網(wǎng)點(diǎn)矩陣，然后由字符或圖形組成，完成打印任務(wù)。從結(jié)構(gòu)上講，針式打印機(jī)由印刷機(jī)和驅(qū)動(dòng)控制電路組成。印刷過(guò)程中有三種機(jī)械運(yùn)動(dòng)：印刷頭的橫向運(yùn)動(dòng)、印刷紙的縱向運(yùn)動(dòng)和印刷針的運(yùn)動(dòng)。這些運(yùn)動(dòng)是由軟件控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)一些精密機(jī)械進(jìn)行的，其中打印頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(也稱為字符車(chē)機(jī)構(gòu))是采用步進(jìn)電機(jī)和齒輪減速裝置，由同步齒帶驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的橫向運(yùn)動(dòng)，其步進(jìn)速度由單位時(shí)間內(nèi)的驅(qū)動(dòng)脈沖數(shù)決定--通過(guò)改變步進(jìn)速度可以改變打印字距。

3.電腦繡花機(jī)驅(qū)動(dòng)

電腦繡花機(jī)是在電腦縫紉機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。縫紉機(jī)多年來(lái)一直以機(jī)械技術(shù)為主，自20世紀(jì)70年代以來(lái)一直被引入縫紉機(jī)領(lǐng)域。開(kāi)始進(jìn)入微機(jī)控制的機(jī)電一體化時(shí)代。計(jì)算機(jī)縫紉機(jī)采用微處理器進(jìn)行四軸數(shù)控.數(shù)控系統(tǒng)控制兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)沿x≤y方向驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)行平面運(yùn)動(dòng)，同時(shí)監(jiān)視驅(qū)動(dòng)刺繡針上下運(yùn)動(dòng)的主軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，從而控制x≤y工作臺(tái)和刺繡針的間歇運(yùn)動(dòng)。在此基礎(chǔ)上。電腦縫紉機(jī)還增加了斷線檢測(cè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能模塊。使其工作穩(wěn)定方便。

4.電腦繪圖儀

步進(jìn)電機(jī)可以將脈沖精確地轉(zhuǎn)化為角位移或線性位移，是一種典型的離散執(zhí)行元件，可以方便地構(gòu)成開(kāi)環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)。它可以配合計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字控制，廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備或裝置中，實(shí)現(xiàn)速度、旋轉(zhuǎn)角度或位置以及運(yùn)動(dòng)軌跡控制。

5.機(jī)加工設(shè)備

步進(jìn)電機(jī)也被廣泛用作機(jī)械加工設(shè)備中驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的執(zhí)行元件。采用開(kāi)環(huán)控制時(shí)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)控制精度確定。在數(shù)控機(jī)床中，為了使工作臺(tái)或刀架的驅(qū)動(dòng)達(dá)到更高的運(yùn)動(dòng)或定位精度，可以利用傳感器(如碼盤(pán)編碼器、光柵或磁傳感器、感應(yīng)同步器等)進(jìn)行位置反饋。)可精確測(cè)量工作臺(tái)或刀具架的位置和位移，速度傳感器反饋也可用于控制電機(jī)的速度。

以上就是我給大家簡(jiǎn)單介紹了步進(jìn)電機(jī)各個(gè)的應(yīng)用實(shí)例。事實(shí)上，步進(jìn)電機(jī)因其控制靈活、性能好、運(yùn)行可靠、誤差不會(huì)長(zhǎng)期累積等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于數(shù)控加工設(shè)備、自動(dòng)生產(chǎn)線、自動(dòng)控制儀器、計(jì)算機(jī)和辦公自動(dòng)化設(shè)備，甚至家用電器