步進電機3種工作狀態分析

步進拖動的特性由驅動線路、機械結構和步進電動機各自的特性所決定。

步進電機的工作狀態可以分為靜態、穩態和過渡態三種。

一、靜態：

靜態即指轉子瞬時鎖定狀態，就是在電機控制繞組里通以直流電流（脈沖頻率f=0），且轉子處于鎖定不懂的狀態。在這種狀態時，電機繞組相電流最大，且繞組不進行換裝，因此電機在接通相里（非全部的）發出不均勻的熱。發熱是最嚴重的狀態之一。

二、穩態：

穩定同步狀態發生在控制脈沖的頻率恒定的情況下。此時轉子恒速轉動，也可認為是相對于同步速度做周期性的波動。這種狀態可分為極限（即連續頻率下）和非極限兩類。

電機輸出軸在一定負載下的最大脈沖頻率fmax和轉子相應的最大轉速nmax就是極限同步狀態。在這種狀態下，轉子實際上是均勻無搖擺的旋轉。這種狀態要在一定的啟動程序下才能達到。當脈沖頻率高于fmax時，轉子就不同步了（即失步）。

在控制頻率小于fmax時，電機就處于非極限穩定狀態。這種狀態常常包含轉子的穩定搖擺（振蕩），而在共振頻率區域這種搖擺特別危險。

三、基本過渡狀態：

（1）當頻率從零突變到啟動fq時，電機轉子的速度從零加速到以極限速度啟動（通常把運動極限頻率稱為空載最高情動頻率）。高于這個最大突變頻率fq（通常稱為啟動頻率或者靈敏度頻率）使電機不失步地啟動是不可能的。

（2）當突然中斷控制脈沖時，電機從穩定同步狀態急劇減速到停車鎖定，這個穩定同步狀態時頻率稱為穩定極限剎車頻率fs。高于這個頻率時，進行無滑動剎車是不可能的，只有逐步降頻再剎車才能保證不過沖。

（3）電機反轉，當突然變更繞組換接的交替順序時，轉子從一個旋轉方向的穩定同步轉臺突變到相反專項的另一個穩定同步狀態。這里也存在一個極限反轉頻率ft。高于此頻率，轉子就失步，即與所給程序信息有誤差。

啟動，剎車和反轉可以在各種各樣（非零的）的初始條件（角度θ和轉速η）下實現。

但是，初始條件強烈的影響fq，fs和ft的具體數值，拖動計算因而是困難的。因此，在研究電機頻率特性時應該負有初始條件，而且在設計程序中硬開率初始條件。同樣，在選用電機時，也應該詳細了解這些頻率特性的實驗條件，以及數據獲得的情況（包括初始條件）。