一、什么是順序控制電機(jī)？

順序控制電機(jī)就是按照順序來(lái)控制電機(jī)的起動(dòng)或停上，比喻有三臺(tái)電機(jī)，如果編號(hào)為一、二、三的話，按照其編號(hào)先起動(dòng)一號(hào)電機(jī)，再起動(dòng)二號(hào)電機(jī)，然后再起動(dòng)三號(hào)電機(jī)。如果沒(méi)有起動(dòng)一號(hào)電機(jī)去起動(dòng)二號(hào)或三號(hào)電機(jī)是起動(dòng)不了的，同樣二號(hào)電機(jī)沒(méi)起動(dòng)三號(hào)電機(jī)也是起動(dòng)不了的。

二、電機(jī)控制領(lǐng)域，電機(jī)的控制芯片如何選擇？

32位MCU廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，其中工業(yè)控制領(lǐng)域是較有特點(diǎn)的一個(gè)領(lǐng)域之一。不同于消費(fèi)電子用量巨大、追求極致的性價(jià)比的特點(diǎn)，體量相對(duì)較小的工業(yè)級(jí)應(yīng)用市場(chǎng)雖然溢價(jià)更高，但對(duì)MCU的耐受溫度范圍、穩(wěn)定性、可靠性、不良率要求都更為嚴(yán)苛，這對(duì)MCU的設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試流程都有一定的質(zhì)量要求。

消費(fèi)電子市場(chǎng)不振，MCU需求逐年下降。受疫情和經(jīng)濟(jì)下行影響，消費(fèi)電子市場(chǎng)承壓，需求不振。近年來(lái)，整個(gè)消費(fèi)電子市場(chǎng)對(duì)MCU的需求占比逐年下降。消費(fèi)電子熱門MCU型號(hào)如030、051等型號(hào)需求下滑嚴(yán)重。

汽車電子、工控/醫(yī)療市場(chǎng)崛起，MCU行業(yè)應(yīng)用占比逐年上升。疫情帶動(dòng)醫(yī)療設(shè)備市場(chǎng)需求增長(zhǎng)，監(jiān)護(hù)類輸液泵類、呼吸類為代表的醫(yī)療設(shè)備持續(xù)國(guó)產(chǎn)化，帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)MCU應(yīng)用增加。而隨著智能制造轉(zhuǎn)型推進(jìn)，以PLC、運(yùn)動(dòng)控制、電機(jī)變頻、數(shù)字電源、測(cè)量?jī)x器為代表的工控類MCU應(yīng)用，，占比也在不斷增加。

MCU是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的核心部件，如步進(jìn)馬達(dá)、機(jī)器手臂、儀器儀表、工業(yè)電機(jī)等。以工控的主要應(yīng)用場(chǎng)景——工業(yè)機(jī)器人為例，為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人所需的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，需要對(duì)電 機(jī)的位置、方向、速度和扭矩進(jìn)行高精度控制，而MCU則可以執(zhí)行電機(jī)控制所需的復(fù)雜、高速運(yùn)算。

工業(yè)4.0時(shí)代下工業(yè)控制市場(chǎng)前景廣闊，催漲MCU需求。根據(jù)Prismark統(tǒng)計(jì)，2019年全球工業(yè)控制的市場(chǎng)規(guī)模為2310億美元，預(yù)計(jì)至2023年全球工業(yè)控制的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2600億 美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率約為3%。根據(jù)賽迪顧問(wèn)的數(shù)據(jù)，2020年中國(guó)工業(yè)控制市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到2321億元，同比增長(zhǎng)13.1%。2021年市場(chǎng)規(guī)模約達(dá)到2600億元。

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，2015年開(kāi)始，工控行業(yè)MCU產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)。截至2020年，工控對(duì)MCU產(chǎn)品需求規(guī)模達(dá)到26億元，預(yù)計(jì)至2026年，工業(yè)控制MCU市場(chǎng)規(guī)模達(dá)約35億元。

MCU芯片是工控領(lǐng)域的核心部件，在眾多工業(yè)領(lǐng)域均得到應(yīng)用，市場(chǎng)規(guī)模逐年上漲，隨著中國(guó)制造2025的穩(wěn)步推進(jìn)，MCU規(guī)模持續(xù)提升，帶來(lái)更大的市場(chǎng)增量。

MCU芯片能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、處理、傳輸及控制功能，下游應(yīng)用包括自動(dòng)化控制、電機(jī)控制、工業(yè)機(jī)器人、儀器儀表類應(yīng)用等。

工控典型應(yīng)用場(chǎng)景之一：通用變頻器/伺服驅(qū)動(dòng)

【市場(chǎng)體量】根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，通用變頻市場(chǎng)規(guī)模近 560 億元，同比增長(zhǎng) 7%；

【應(yīng)用場(chǎng)景】通用MCU/DSP可以搭配FPGA、預(yù)驅(qū)和IGBT，實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)等功能。根據(jù)電機(jī)控制精度的不同要求， 對(duì)MCU資源要求有所不同。此處僅以伺服電機(jī)為例——

【代表型號(hào)】CKS32F407VGT6、 CKS32F407ZIT6

【MCU市場(chǎng)體量】估5.6億元；用量折合20kk/年，1.67kk/月

工控典型應(yīng)用場(chǎng)景之二：伺服控制系統(tǒng)

【市場(chǎng)體量】根據(jù)睿工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，通用伺服控制市場(chǎng)規(guī)模近 233 億元，同比增長(zhǎng) 35%；

【應(yīng)用場(chǎng)景】通用MCU/DSP可以搭配FPGA，實(shí)現(xiàn)伺服控制功能。

【代表型號(hào)】CKS32F407ZGT6、 CKS32F407ZET6

【MCU市場(chǎng)體量】估2.33億元；用量折合8.32kk/年，690k/月

工控典型應(yīng)用場(chǎng)景之三：PLC

【市場(chǎng)體量】根據(jù)睿工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，PLC 市場(chǎng)規(guī)模近 158 億元，同比增長(zhǎng) 21%；

【應(yīng)用場(chǎng)景】通用MCU可以應(yīng)用于可編程邏輯控制器（PLC），用于控制生產(chǎn)過(guò)程。

【代表型號(hào)】CKS32F103VET6、CKS32F407VGT6

【MCU市場(chǎng)體量】估1.58億元，用量折合5.64kk /年，470k/月

中國(guó)工業(yè)控制MCU市場(chǎng)體量為26億元，屬利基市場(chǎng)。在消費(fèi)電子市場(chǎng)調(diào)整回落的時(shí)間段內(nèi)，與汽車電子、醫(yī)療板塊共同成為MCU市場(chǎng)增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力，這三塊領(lǐng)域也是未來(lái)各大MCU廠商爭(zhēng)奪的主陣地之一。

三、fanuc數(shù)控車床控制幾種類型電機(jī)？

通常有何服電機(jī)（x軸和z軸），變頻電機(jī)（主軸），微型電機(jī)（刀架），小型異步電機(jī)（冷卻）。

四、電機(jī)控制芯片

電機(jī)控制芯片：提升電動(dòng)機(jī)性能的關(guān)鍵

隨著科技的不斷進(jìn)步和人們對(duì)能源的關(guān)注，電動(dòng)機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。而要使電動(dòng)機(jī)更加高效、穩(wěn)定和可靠，電機(jī)控制芯片成為了不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。本文將介紹電機(jī)控制芯片的作用、特點(diǎn)以及未來(lái)發(fā)展方向。

什么是電機(jī)控制芯片？

電機(jī)控制芯片是一種集成電路，被用于控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行、速度和轉(zhuǎn)矩等參數(shù)。它通過(guò)傳感器采集電動(dòng)機(jī)的相關(guān)信息，并根據(jù)預(yù)設(shè)的算法來(lái)控制電機(jī)的工作狀態(tài)。電機(jī)控制芯片在自動(dòng)化系統(tǒng)、工業(yè)控制、家用電器等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。

電機(jī)控制芯片的作用

電機(jī)控制芯片在電動(dòng)機(jī)和控制系統(tǒng)之間起到了橋梁的作用。它能夠?qū)⒖刂菩盘?hào)轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)所需要的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)電機(jī)控制芯片，我們可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行、啟停、速度調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)向控制等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的精確控制。

此外，電機(jī)控制芯片還能夠?qū)﹄妱?dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)控制，防止過(guò)載、短路和過(guò)熱等情況的發(fā)生。它能夠監(jiān)測(cè)電機(jī)的工作狀態(tài)，及時(shí)發(fā)出警報(bào)并采取相應(yīng)的措施，保證電機(jī)的安全運(yùn)行。

電機(jī)控制芯片的特點(diǎn)

• 高集成度：電機(jī)控制芯片集成了多種功能，如驅(qū)動(dòng)、傳感、保護(hù)等，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
• 高精度：電機(jī)控制芯片采用了先進(jìn)的控制算法和精確的傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的電機(jī)控制。
• 高效能：電機(jī)控制芯片在處理速度和功耗上做了優(yōu)化，能夠提高整個(gè)系統(tǒng)的效率和性能。
• 可靠性強(qiáng)：電機(jī)控制芯片采用了可靠的電氣元件和工藝，能夠在嚴(yán)苛的工作環(huán)境下穩(wěn)定工作。
• 易于使用：電機(jī)控制芯片提供了友好的開(kāi)發(fā)接口和軟件支持，使得使用者能夠快速上手并進(jìn)行開(kāi)發(fā)和調(diào)試。

電機(jī)控制芯片的未來(lái)發(fā)展

隨著電動(dòng)汽車、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域的快速發(fā)展，電機(jī)控制芯片也面臨著更高的要求和挑戰(zhàn)。未來(lái)，電機(jī)控制芯片將繼續(xù)追求更高的集成度、更高的精度和更低的功耗。同時(shí)，它還將更好地與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的智能化控制和優(yōu)化。

此外，電機(jī)控制芯片還將更加注重可靠性和安全性。在關(guān)鍵領(lǐng)域，如醫(yī)療器械、航空航天等，對(duì)電機(jī)的可靠性和安全性要求極高。未來(lái)的電機(jī)控制芯片將具備更強(qiáng)的故障檢測(cè)和保護(hù)功能，以確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

綜上所述，電機(jī)控制芯片是電動(dòng)機(jī)性能提升的關(guān)鍵。它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的精確控制和保護(hù)，提高電動(dòng)機(jī)的效率和可靠性。未來(lái)，電機(jī)控制芯片將繼續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的功能和更好的性能，為各個(gè)領(lǐng)域的電動(dòng)機(jī)應(yīng)用帶來(lái)更大的發(fā)展空間。

五、電機(jī) 控制 前景

電機(jī)技術(shù)一直以來(lái)都是工程領(lǐng)域中的關(guān)鍵部分，它在各個(gè)行業(yè)中都有著重要的應(yīng)用。從最基礎(chǔ)的家用電器，到高端工業(yè)機(jī)械，電機(jī)的控制技術(shù)一直在不斷發(fā)展進(jìn)步。隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)電機(jī)技術(shù)的需求也越來(lái)越高。

電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展歷程

電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展可以追溯到幾十年前，當(dāng)時(shí)的電機(jī)控制技術(shù)還比較簡(jiǎn)單，主要是通過(guò)開(kāi)關(guān)控制電機(jī)的啟停和速度。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)始研究如何通過(guò)數(shù)字控制來(lái)精準(zhǔn)地控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，這就是現(xiàn)代電機(jī)控制技術(shù)的起源。

隨著控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，電機(jī)控制系統(tǒng)變得越來(lái)越智能化，能夠更加精準(zhǔn)地控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。比如使用PID控制算法來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的精準(zhǔn)控制，或者利用現(xiàn)代傳感技術(shù)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，確保電機(jī)始終處于最佳工作狀態(tài)。

電機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

電機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，幾乎涵蓋了所有需要使用電機(jī)的行業(yè)。比如在工業(yè)生產(chǎn)中，電機(jī)控制技術(shù)可以用于控制各種機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，提高生產(chǎn)效率；在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，電機(jī)控制技術(shù)可以用于控制汽車、火車等交通工具的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，提高交通運(yùn)輸?shù)陌踩院褪孢m性。

• 醫(yī)療行業(yè)：電機(jī)控制技術(shù)在醫(yī)療裝備中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，比如手術(shù)機(jī)器人、心臟起搏器等都需要精準(zhǔn)的電機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
• 家用電器：家用電器中也大量應(yīng)用了電機(jī)控制技術(shù)，比如洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等都需要精準(zhǔn)的電機(jī)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能。
• 新能源汽車：電機(jī)是新能源汽車的核心動(dòng)力系統(tǒng)，電機(jī)控制技術(shù)的進(jìn)步直接影響著新能源汽車的性能和續(xù)航能力。

電機(jī)控制技術(shù)的未來(lái)前景

隨著科技的不斷進(jìn)步，電機(jī)控制技術(shù)的未來(lái)前景是非常廣闊的。未來(lái)，隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)控制技術(shù)將會(huì)更加智能化、自動(dòng)化。比如通過(guò)人工智能算法來(lái)優(yōu)化電機(jī)控制系統(tǒng)的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)更加高效的能源利用；或者利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間的智能協(xié)同控制，提高整體系統(tǒng)的效率。

此外，隨著能源危機(jī)的日益嚴(yán)重，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為全球的主題之一。電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展也將會(huì)越來(lái)越注重節(jié)能環(huán)保，通過(guò)優(yōu)化電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，減少能源的消耗，降低對(duì)環(huán)境的影響。

總的來(lái)說(shuō)，電機(jī)控制技術(shù)作為一個(gè)重要的技術(shù)領(lǐng)域，未來(lái)的發(fā)展前景是非常廣闊的。隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，電機(jī)控制技術(shù)將會(huì)在各個(gè)行業(yè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，帶動(dòng)整個(gè)工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。

六、電機(jī)控制前景

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和需求的不斷增長(zhǎng)，電機(jī)控制前景變得愈加廣闊。電機(jī)控制是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，它將電流、電壓和頻率等參數(shù)應(yīng)用到電機(jī)控制系統(tǒng)中，以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、方向和力矩。在各種工業(yè)領(lǐng)域，電機(jī)的應(yīng)用廣泛，如機(jī)械制造、汽車制造、電子設(shè)備等等。因此，電機(jī)控制的發(fā)展對(duì)于提高生產(chǎn)效率、降低能耗和改善產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。

電機(jī)控制技術(shù)的重要性

電機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中的重要?jiǎng)恿υ矗姍C(jī)控制技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)控制的關(guān)鍵。通過(guò)電機(jī)控制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的精確啟停、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、方向控制等功能。例如，在生產(chǎn)流水線上，通過(guò)電機(jī)控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的精準(zhǔn)定位和運(yùn)動(dòng)控制，提高生產(chǎn)線的自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率。此外，電機(jī)控制技術(shù)還可以使得電機(jī)在實(shí)際工作過(guò)程中更穩(wěn)定、更可靠，減少電機(jī)的故障率和損壞率。

電機(jī)控制技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新，不僅可以改善傳統(tǒng)電機(jī)控制系統(tǒng)的效率和可靠性，還可以推動(dòng)電機(jī)的智能化和網(wǎng)絡(luò)化。隨著物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0的發(fā)展，電機(jī)控制將更多地與信息技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)狀態(tài)、性能和工作環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和優(yōu)化控制。這將為電機(jī)的安全運(yùn)行和維護(hù)提供更多便利，為工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化提供更多可能。

電機(jī)控制前景展望

隨著電機(jī)控制技術(shù)的不斷創(chuàng)新和應(yīng)用，未來(lái)的電機(jī)控制前景將愈加光明。

1. 節(jié)能與環(huán)保

隨著全球能源資源的日益稀缺和環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重，節(jié)能與環(huán)保成為當(dāng)今社會(huì)的熱點(diǎn)話題。電機(jī)作為能源的消耗者，在電機(jī)控制技術(shù)的引導(dǎo)下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)能耗的有效控制。通過(guò)對(duì)電機(jī)控制參數(shù)的優(yōu)化和調(diào)節(jié)，可以減少電機(jī)的能量損耗，提高能源利用效率，從而降低產(chǎn)品的能耗和環(huán)境排放。

2. 數(shù)字化與智能化

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，電機(jī)控制正朝著數(shù)字化和智能化方向發(fā)展。數(shù)字化技術(shù)使得電機(jī)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)更高的精度和穩(wěn)定性，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制電機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)。智能化技術(shù)則使得電機(jī)控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)和適應(yīng)變化的工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)更智能、更靈活的電機(jī)控制策略。數(shù)字化和智能化的電機(jī)控制系統(tǒng)將為工業(yè)生產(chǎn)提供更大的靈活性和效率，推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)的智能化和自動(dòng)化。

3. 高性能與高效率

隨著機(jī)械制造和電子設(shè)備的不斷發(fā)展，對(duì)電機(jī)的要求也愈發(fā)嚴(yán)苛。電機(jī)控制技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，使得電機(jī)能夠具備更高的性能和效率。例如，通過(guò)合理的控制策略和優(yōu)化的電機(jī)設(shè)計(jì)，可以提高電機(jī)的功率因數(shù)、效率和輸出性能，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。高性能和高效率的電機(jī)將為工業(yè)生產(chǎn)提供更大的動(dòng)力支持和高質(zhì)量產(chǎn)品的保障。

4. 自適應(yīng)與可靠性

電機(jī)不僅需要適應(yīng)不同的工作負(fù)載和工況變化，還需要具備良好的可靠性和穩(wěn)定性。電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，使得電機(jī)控制系統(tǒng)具備更強(qiáng)的自適應(yīng)能力，在不同工作環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的優(yōu)化控制。同時(shí)，通過(guò)對(duì)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障診斷，可以提前預(yù)警和處理電機(jī)的故障情況，降低電機(jī)的故障風(fēng)險(xiǎn)和維修成本。自適應(yīng)和可靠的電機(jī)控制系統(tǒng)將為工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。

結(jié)論

電機(jī)控制作為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。電機(jī)控制技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，將為工業(yè)生產(chǎn)提供更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在實(shí)施電機(jī)控制策略時(shí)，需要綜合考慮工作負(fù)載、環(huán)境因素和系統(tǒng)要求，為電機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性提供保障。通過(guò)與信息技術(shù)的融合和創(chuàng)新，電機(jī)控制將更加智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，為工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化提供更多可能。

七、智能車電機(jī)控制

八、如何控制步進(jìn)電機(jī)？

步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的一種控制電機(jī)。在未超載的情況下，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于輸入脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響。也就是說(shuō)給步進(jìn)電機(jī)使加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)就會(huì)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。所以，步進(jìn)電機(jī)是一種線性控制器件，而且步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而沒(méi)有累積誤差。這樣在速度、位置等控制領(lǐng)域，采用步進(jìn)電機(jī)可以使控制變的非常簡(jiǎn)單。

步進(jìn)電機(jī)有三種類型：永磁式（PM） ，反應(yīng)式（VR）和混合式（HB）。

永磁式一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度 或15度；

反應(yīng)式一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動(dòng)都很大，已被逐漸淘汰；

混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。

雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī)，交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此使用步進(jìn)電機(jī)要涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等許多專業(yè)知識(shí)。

九、數(shù)控車床的電氣控制原理，系統(tǒng)對(duì)伺服電機(jī)，刀架電機(jī)，以及主軸電機(jī)的控制是怎樣控制的？

1.數(shù)控系統(tǒng)對(duì)伺服電機(jī)的控制由數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件來(lái)控制：數(shù)控系統(tǒng)----伺服驅(qū)動(dòng)器----伺服電機(jī)。

2.數(shù)控系統(tǒng)對(duì)刀架電機(jī)，主軸電機(jī)的控制由數(shù)控系統(tǒng)的PLC程序來(lái)完成：由PLC----中間繼電器----交流接觸器----刀架電機(jī)。

由PLC----中間繼電器----主軸驅(qū)動(dòng)器（或變頻器）----主軸電機(jī)。

十、步進(jìn)電機(jī)？如何控制？

本文將為您介紹步進(jìn)電機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，包括其工作原理、構(gòu)造、控制方法、用途、類型及其優(yōu)缺點(diǎn)。

步進(jìn)電機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

步進(jìn)電機(jī)是一種通過(guò)步進(jìn)（即以固定的角度移動(dòng)）方式使軸旋轉(zhuǎn)的電機(jī)。其內(nèi)部構(gòu)造使它無(wú)需傳感器，通過(guò)簡(jiǎn)單的步數(shù)計(jì)算即可獲知軸的確切角位置。這種特性使它適用于多種應(yīng)用。

步進(jìn)電機(jī)工作原理

與所有電機(jī)一樣，步進(jìn)電機(jī)也包括固定部分（定子）和活動(dòng)部分（轉(zhuǎn)子）。定子上有纏繞了線圈的齒輪狀突起，而轉(zhuǎn)子為 永磁體或可變磁阻鐵芯。稍后我們將更深入地介紹不同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。圖1顯示的電機(jī)截面圖，其轉(zhuǎn)子為可變磁阻鐵芯。

步進(jìn)電機(jī)的基本工作原理為：給一個(gè)或多個(gè)定子相位通電，線圈中通過(guò)的電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，而轉(zhuǎn)子會(huì)與該磁場(chǎng)對(duì)齊；依次給不同的相位施加電壓，轉(zhuǎn)子將旋轉(zhuǎn)特定的角度并最終到達(dá)需要的位置。圖2顯示了其工作原理。首先，線圈A通電并產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子與該磁場(chǎng)對(duì)齊；線圈B通電后，轉(zhuǎn)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°以與新的磁場(chǎng)對(duì)齊；線圈C通電后也會(huì)出現(xiàn)同樣的情況。下圖中定子小齒的顏色指示出定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向。

步進(jìn)電機(jī)的類型與構(gòu)造

步進(jìn)電機(jī)的性能（無(wú)論是分辨率/步距、速度還是扭矩）都受構(gòu)造細(xì)節(jié)的影響，同時(shí)，這些細(xì)節(jié)也可能會(huì)影響電機(jī)的控制方式。實(shí)際上，并非所有步進(jìn)電機(jī)都具有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（或構(gòu)造），因?yàn)椴煌姍C(jī)的轉(zhuǎn)子和定子配置都不同。

轉(zhuǎn)子

步進(jìn)電機(jī)基本上有三種類型的轉(zhuǎn)子：

• 永磁轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子為永磁體，與定子電路產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)齊。這種轉(zhuǎn)子可以保證良好的扭矩，并具有制動(dòng)扭矩。這意味著，無(wú)論線圈是否通電，電機(jī)都能抵抗（即使不是很強(qiáng)烈）位置的變化。但與其他轉(zhuǎn)子類型相比，其缺點(diǎn)是速度和分辨率都較低。圖3顯示了永磁步進(jìn)電機(jī)的截面圖。

• 可變磁阻轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子由鐵芯制成，其形狀特殊，可以與磁場(chǎng)對(duì)齊（請(qǐng)參見(jiàn)圖1和圖2）。這種轉(zhuǎn)子更容易實(shí)現(xiàn)高速度和高分辨率，但它產(chǎn)生的扭矩通常較低，并且沒(méi)有制動(dòng)扭矩。
• 混合式轉(zhuǎn)子：這種轉(zhuǎn)子具有特殊的結(jié)構(gòu)，它是永磁體和可變磁阻轉(zhuǎn)子的混合體。其轉(zhuǎn)子上有兩個(gè)軸向磁化的磁帽，并且磁帽上有交替的小齒。這種配置使電機(jī)同時(shí)具有永磁體和可變磁阻轉(zhuǎn)子的優(yōu)勢(shì)，尤其是具有高分辨率、高速度和大扭矩。當(dāng)然更高的性能要求意味著更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和更高的成本。圖3顯示了這種電機(jī)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示意圖。線圈A通電后，轉(zhuǎn)子N磁帽的一個(gè)小齒與磁化為S的定子齒對(duì)齊。與此同時(shí)，由于轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子S磁帽與磁化為N的定子齒對(duì)齊。盡管步進(jìn)電機(jī)的工作原理是相同的，但實(shí)際電機(jī)的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，齒數(shù)要比圖中所示的更多。大量的齒數(shù)可以使電機(jī)獲得極小的步進(jìn)角度，小至0.9°。

定子

定子是電機(jī)的一部分，負(fù)責(zé)產(chǎn)生轉(zhuǎn)子與之對(duì)齊的磁場(chǎng)。定子電路的主要特性與其相數(shù)、極對(duì)數(shù)以及導(dǎo)線配置相關(guān)。 相數(shù)是獨(dú)立線圈的數(shù)量，極對(duì)數(shù)則表示每相占用的主要齒對(duì)。兩相步進(jìn)電機(jī)最常用，三相和五相電機(jī)則較少使用（請(qǐng)參見(jiàn)圖5和圖6）。

步進(jìn)電機(jī)的控制

從上文我們知道，電機(jī)線圈需要按特定的順序通電，以產(chǎn)生轉(zhuǎn)子將與之對(duì)齊的磁場(chǎng)。可以向線圈提供必要的電壓以使電機(jī)正常運(yùn)行的設(shè)備有以下幾種（從距離電機(jī)更近的設(shè)備開(kāi)始）：

• 晶體管橋：從物理上控制電機(jī)線圈電氣連接的設(shè)備。晶體管可以看作是電控?cái)嗦菲鳎]合時(shí)線圈連接到電源，線圈中才有電流通過(guò)。每個(gè)電機(jī)相位都需要一個(gè)晶體管電橋。
• 預(yù)驅(qū)動(dòng)器：控制晶體管激活的設(shè)備，它由MCU控制以提供所需的電壓和電流。
• MCU：通常由電機(jī)用戶編程控制的微控制器單元，它為預(yù)驅(qū)動(dòng)器生成特定信號(hào)以獲得所需的電機(jī)行為。

圖7為步進(jìn)電機(jī)控制方案的簡(jiǎn)單示意圖。預(yù)驅(qū)動(dòng)器和晶體管電橋可以包含在單個(gè)設(shè)備中，即驅(qū)動(dòng)器。

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器類型

市面上有各種不同的 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它們針對(duì)特定應(yīng)用具有不同的功能。但其最重要的特性之一與輸入接口有關(guān)，最常見(jiàn)的幾種輸入接口包括：

• Step/Direction （步進(jìn)/方向） –在Step引腳上發(fā)送一個(gè)脈沖，驅(qū)動(dòng)器即改變其輸出使電機(jī)執(zhí)行一次步進(jìn)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向則由Direction引腳上的電平來(lái)決定。
• Phase/Enable（相位/使能） –對(duì)每相的定子繞組來(lái)說(shuō)，Enable決定該相是否通電， Phase決定該相電流方向，。
• PWM – 直接控制上下管FET的柵極信號(hào)。

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的另一個(gè)重要特性是，除了控制繞組兩端的電壓，它是否還可以控制流過(guò)繞組的電流：

• 擁有電壓控制功能，驅(qū)動(dòng)器可以調(diào)節(jié)繞組上的電壓，產(chǎn)生的扭矩和步進(jìn)速度僅取決于電機(jī)和負(fù)載特性。
• 電流控制驅(qū)動(dòng)器更加先進(jìn)，因?yàn)樗鼈兛梢哉{(diào)節(jié)流經(jīng)有源線圈的電流，更好地控制產(chǎn)生的扭矩，從而更好地控制整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為。

單極/雙極電機(jī)

另一個(gè)可能對(duì)電機(jī)控制產(chǎn)生影響的特性是其定子線圈的布置，它決定了電流方向的變化方式。為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)，不僅要給線圈通電，還要控制電流的方向，而電流方向決定了線圈本身產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向（見(jiàn)圖8）。

步進(jìn)電機(jī)可以通過(guò)兩種不同的方法來(lái)控制電流的方向。

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