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机电技术运用及管理探究
Mechanical and Electrical Technology Application and Management Exploration

过程的控制有很多种方法，软件编程也十分灵活，技巧很多。此外，利用模拟 /
数字集成电路也可实现升降速控制，但缺点是实现起来较复杂且不灵活。
（六）步进电动机的闭环控制

开环控制的步进电动机驱动系统，其输入的脉冲是事先给定的。电动机的输
出转矩加速度在很大程度上取决于驱动电源和控制方式。对于不同的电动机或者
同一种电动机不同的负载，很难找到通用的加减速规律，因此使提高步进电动机
的性能指标受到限制。闭环控制是直接或间接地检测转子的位置和速度，然后通

过反馈和适当的处理，自动给出驱动的脉冲串。采用闭环控制，不仅可以获得更
加精确的位置控制和高得多、平稳得多的转速，可以使步进电动机在许多其他领
域内获得更大的通用性。步进电动机的输出转矩是励磁电流和失调角的函数，为

了获得较高的输出转矩，必须考虑电流的变化和失调角的大小，这对于开环控制
来说是很难实现的。
根据不同的使用要求，步进电动机的闭环控制也有不同的方案。主要有核步
法、延迟时间法、带位置传感器的闭环控制系统等。

四、直流伺服系统

由于数控机床对伺服系统有较高的要求，而直流电动机具有良好的调速特性，
为一般交流电动机所不及。因此，数控机床半闭环、闭环控制的伺服驱动系统均

采用直流伺服电动机。虽然当前交流伺服电动机已逐步取代直流伺服电动机，但
由于历史的原因，直流伺服电动机仍被采用，并且已用于数控机床的大量直流伺
服驱动装置还需要进行维护，为此了解直流伺服系统仍是很有必要的。
（一）直流伺服电动机的类型
目前数控机床上用到的直流伺服电动机主要有以下 4 类。

1. 改进型直流电动机
如果把传统用的直流电动机在设计时减少转动惯量，增大过载能力，改进其
换向性能，使它在静态与动态特性方面有所改善，就可成为数控机床的进给驱动

伺服电动机。在早期的欧美数控机床中较多采用这种改进型的直流电动机。
2. 小惯量电动机
随着数控机床的发展，对伺服系统的执行电动机的要求越来越高，主要是因
为：尽可能小的转动惯量，以保证系统的动态特性；在很低的转速下，仍能均匀

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