汽车步进角定义步进电机介绍

步进电机是将电脉冲信号转换成角位移或线位移的开环调节元件。在无过载的情况下，电机的转速和停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号。然后，汽车小编耐心地向朋友们介绍汽车踏角的定义。

基本原理

操作原理

通常，电机的转子是永磁体。当电流流过定子绕组时，定子绕组产生矢量磁场。磁场会带动转子旋转一个角度，使转子的一对磁场方向与定子一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度时。转子也随着磁场旋转一个角度。每输入一个电脉冲，电机每移动一步就移动一个角度。其输出角位移与输入脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电顺序，电机反转。因此，可以通过调整脉冲的数量和频率以及电机各相绕组的通电顺序来调整步进电机的运行。

加热原理

一般各种电机基本上都配有铁芯和绕组线圈。绕组电阻大，通电会造成损耗，损耗与电阻和电流的平方成正比，也就是我们常说的铜损。如果电流不是标准的DC或正弦波，也会造成谐波损耗；铁芯中存在磁滞涡流效应，在交变磁场中也会造成损耗。其大小与材料、电流、频率、电压有关，称为铁损。铜损和铁损基本都会以发热的形式表现症状，影响电机的效率。步进电机大多追求定位精度和转矩输出，但效率相当低，电流相当大，谐波成分高，而且电流的交变频率也随转速而变化。所以步进电机一般都会发热，情况比大部分交流电机更严重。

关键结构

步进电机又称步进器，是利用电磁学原理将电能转化为机械能。大家早在20世纪（查成交价|参配|优惠政策）20年代就用这个电机了。随着嵌入式系统(如打印机、磁盘驱动器、玩具、雨刷、振动寻呼机、机械臂、录像机等)的日益普及。)，步进电机的使用也爆炸了。无论在工业、军事、医疗、汽车还是娱乐领域，只需要将一个物体从一个位置移动到另一个位置，步进电机就必须能够派上用场。步进电机有很多种形状和尺寸，但不论形状和尺寸，基本上可以归为两类：变磁阻步进电机和永磁步进电机。

步进电机由缠绕在电机固定部分定子齿槽上的一组线圈驱动。一般情况下，绕成一圈的导线称为螺线管，而在电机中，绕在齿上的导线称为绕组、线圈或相。

步进电机加减速过程的调节技术

由于正步进电机的广泛应用，对步进电机调整的研究越来越多。如果启动或加速时步进脉冲变化过快，转子因惯性跟不上电信号的变化，导致堵转或失步。当停止或减速时，也可能因为同样的原因而导致过步。为了避免堵转、失步和过步，提高工作频率，需要对步进电机的速度进行调节。

步进电机的转速取决于脉冲频率、转子齿数和拍数。其角速度与脉冲频率成正比，并与脉冲在时间上同步。因此，在转子齿数和运转节拍数必需的条件下，只需调节脉冲频率就能获得所需的速度。因为步进电机是靠其同步转矩启动的，为了不丢步，启动频率不高。特别是随着功率的增大，转子的直径和惯量增大，起动频率与最高运行频率之差可能多达十倍。

步进电机的起动频率特性使得步进电机不可能直接达到运行频率

步进电机的输出转矩随着脉冲频率的增加而减小。起动频率越高，起动转矩越小，驱动负载的能力越差。启动时会造成失步，停止时会造成超调。既要使步进电机快速达到要求的速度，又不能失步或超调。关键是要使加速过程中加速所需的扭矩既完全依靠步进电机在各种工作频率下提供的扭矩，又不超过这个扭矩。所以大部分步进电机都需要经历加速、恒速、减速三个步骤，加减速过程时间尽量短，恒速时间尽量长。特别是在要求反应迅速的工作中，从起点到终点的运行时间需要最短，这就要求加减速过程最短，恒速时速度最高。

国内外科技工作者对步进电机的调速技术进行了广泛的研究，建立了各种加减速的数学模型，如指数模型和线性模型等。在此基础上，他们设计开发了各种调节电路，改善了步进电机的运动特性，推广了步进电机的应用范围。指数加减速考虑了步进电机固有的矩频特性，既保证了步进电机在运动中不失步，又充分发挥了其固有特性。加减速时间减少，但由于电机负载的变化难以实现。线性加减速只考虑了电机角速度在负载能力范围内与脉冲成正比的关系，不随电源电压和负载环境的波动而变化。这种加速方式的加速度是恒定的，其缺点是没有充分考虑步进电机输出转矩随速度变化的特性，步进电机在高速时会失步。

步进电机的细分驱动调整

因为步进电机受自身制造工艺的限制，比如步角的大小是由转子齿数和运行节拍数决定的，但转子齿数和运行节拍数是有限的，所以步进电机的步角大多较大且固定，步进的分辨率较低，缺乏灵活性，低频振动，噪音基本高于其他微电机，导致物理器件容易疲劳或损坏。这些缺点使得步进电机只能用在要求不高的场合，闭环调节只能用在要求高的场合，增加了系统的复杂性。这些缺点严重限制了步进电机作为优秀开环调节元件的有效使用。细分技术在一定程度上有效地克服了这些缺点。

步进电机细分驱动技术是90年代中期发展起来的一种驱动技术，可以显著提高步进电机的综合性能。年，美国学者在美国增量运动调节系统与装置年会上首次提出了步进电机步距角细分的调节方法。在随后的二十年里，步进电机细分驱动得到了很大的发展。逐步发展到90年代完全成熟。国内对分段驱动技术的研究几乎和国外一样。

90年代中期，大发展。主要应用在工业、航空航天、机器人、精密测量等领域。如用于跟踪卫星的光电经纬仪、军用仪器、通讯和雷达等。细分驱动技术的广泛应用，使得电机的相数不再受步距角的限制，给产品设计带来了方便。目前，在步进电机细分驱动技术中，采用斩波恒流驱动、仪表脉宽调制驱动和电流矢量等幅匀速旋转驱动进行调节，大大提高了步进电机的运行和旋转精度，使步进电机在中、小功率应用中向高速、高精度方向发展。

首先，步进电机的相电流调节由硬件实现。通常使用两种方法，即multi-c

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