结构简单,符合系统数字化发展的需要

  步进系统是在自动控制理论的指导下,以机械运动驱动设备、电机为控制对象、控制器为核心、电力电子功率转换装置为执行机构的电气传动自动控制系统。

  步进系统作为数控机床的执行机构,集电力电子设备、控制、驱动和保护于一体。随着数字脉宽调制技术、特种电机材料技术、微电子技术和现代控制技术的进步,步进系统经历了从步进到DC到交流的发展过程。

  步进系统的结构和分类:从基本结构来看,步进系统主要由控制器、功率驱动装置、反馈装置和电机三部分组成。控制器根据数控系统的给定值和反馈装置检测到的实际运行值之间的差异调整控制量;功率驱动装置作为系统的主回路,一方面根据控制量将电网中的电能作用到电机上,调整电机扭矩的大小;另一方面,恒压恒频电网的电源根据电机的要求转换为电机所需的交流电或直流电;电机根据电源大小拖动机械运行。

  步进是一种由脉冲信号控制,并将脉冲信号转换为相应的角位移的控制系统。角位移与脉冲数成正比,速度与脉冲频率成正比。电机的速度可以通过改变脉冲频率来调节。如果某些绕组在停机后仍保持通电,系统仍具有自锁能力。步进电机每周有固定的步数,如500步、1000步、5万步等。理论上,步距误差不会累积。

  步进结构简单,符合系统数字化发展的需要,但精度差、能耗高、速度低,功率越大,移动速度越低。特别是步进容易失步,主要用于速度和精度要求低的经济型数控机床和旧设备的改造。

  然而,近年来发展起来的恒斩波驱动、PWM驱动、微步驱动、超微步驱动和混合步进技术大大提高了步进电机的高低频特性。特别是随着智能超微步驱动技术的发展,步进电机的性能将提高到一个新的水平。