TI 电机控制 - 步进电机 步进电机是电机家族的“婴儿”，20 世纪 60 年代早期才开始流行。最初构想 是作为昂贵的位置控制应用中伺服电机的低成本替代产品，而新兴的计算机工业 迅速将其采用到外设应用当中。步进电机的主要优势在于能提供开环位置控制， 而成本只是需要反馈的伺服系统的几分之一。在过去，步进电机有时被误称为 “数字”电机，因为它们常用正交方波驱动。但是，对这些电机的这种狭隘看法 常常会在以后的项目开发过程中导致大难题。步进电机像其它磁“模拟”电机一 样产生扭矩。多数步进电机的阻尼因数很低，导致一定步频下的欠阻尼运行和对 谐振问题的敏感度。这些问题常常使步进电机比其它电机拓扑更难对付。 多数步进电机采用双凸极设计，转子和定子结构上均有齿。如同 BLDC 或 PMSM 电机，永久磁性位于转子上，电磁包含在定子中。多数设计包含 2 个定子相位， 由正交相位信号独立驱动。驱动这些相位有许多方法，包括全步进、半步进或微 步进，取决于使用的控制技术。每种情况下都会确定子磁通矢量，转子上的磁性 将尝试与该矢量保持一致。由于转子和定子的齿数不同，产生的移动或步进可能 极小。对齐之后，定子电流立即按这种方式发生变化，以增加定子磁通矢量角度， 从而使电机移动到下一个步进。由于多数应用中没有位置反馈，转子磁通可以与 定子磁通保持一致，这会产生无助于电机运行的定子电流。因此，步进电机没有 其它常用电机那样有效。 由于多数步进电机的步进角相对较小，因此不是高速应用的最佳选择。某些应用 需要定子电流来完全更改每个步进的极性。与定子线圈关联的电感通常会阻止这 种变化，电流达到新水平需要一段时间。步频较高时，电流再次变化之前可能无 法完全达到稳定状态值。因此，驱动相位的电压必须以更快的速度增加，以使电 流变化更快。但……