通常
电机的转子为永磁体,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序,电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。 发热原理 通常见到的各类电机,内部都是有铁芯和绕组线圈的。绕组有电阻,通电会产生损耗,损耗大小与电阻和电流的平方成正比,这就是我们常说的铜损,如果电流不是标准的直流或正弦波,还会产生谐波损耗;铁心有磁滞涡流效应,在交变磁场中也会产生损耗,其大小与材料,电流,频率,电压有关,这叫铁损。铜损和铁损都会以发热的形式表现出来,从而影响电机的效率。步进电机一般追求定位精度和力矩输出,效率比较低,电流一般比较大,且谐波成分高,电流交变的频率也随转速而变化,因而步进电机普遍存在发热情况,且情况比一般交流电机严重。
电机同步控制方案主令同步方式较机械总轴同步方式,由于失去了传统控制方式固有的同步特性,在同步要求较严的控制过程中,只能在特定的工作环境下才能正常工作,如当系统受扰很轻并且各单元的跟随性能相同时。而虚拟总轴控制方式即保留了主令控制方式优点,又具有传统控制方式的固有同步特性,因此能广泛地应用于各种场合。
用一个电动机拖动多个负载,由于电机容量有限,限制了每个负载分得的拖动功率,致使单元输出力矩受限,即限制了单元的负载。机械总轴易出现振荡现象。机械总轴系统的粘性系数很小,故传递函数中的振荡环节极易出现共振现象(机械谐振)。若谐振频率较低,会影响系统的稳定性。在机械系统中,该阻尼系数无法调节,难以取得预想的动态性能。