浅谈步进电机发展的时间进程

作者：admin
发布时间：2020-01-04 09:42
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电机对工业发展至关重要，在工业发展中起着重要作用，电机的应用不仅在动力领域，在控制领域的应用也越来越广泛。随着控制电机的重要性越来越大，控制电机的使用数量也在逐年增加。步进电机是一种无需反馈回路即可实现速度和位置的控制电机，所谓的开环电机控制，其应用主要集中在解决强大办公服务的OA（Office Automation）机和FA（Factory Automation）机上，广泛应用于医疗机械、测量仪器、汽车、游戏机等领域，从数量上看，OA机应用约占步进电机使用总量的75%。

虽然步进电机近年来得到了大量应用，但其原理早已存在，在同一时期，步进电机与电磁铁和柱塞泵一起发展起来。弗罗曼提出了一种将电磁铁的吸引力转化为旋转力矩的方法，当时，励磁相位的切换是利用机械凸轮的接触点来完成的，它是步进电机的原型，现在还有一种旋转线圈的应用方法。1920年，步进电机开始实际应用，被英国海军称为VR（Variable relict）型步进电机，用于定位控制和遥控。

混合式步进电机（VR和PM的组合）大约在1952年由美国GE公司的Karl Feiertag开发的发电机发展而来。其结构与目前的两相步进电机相同，并获得美国专利，最初它被用作低速同步电动机。之后，美国的高级电气和西格玛仪器公司开发出了具有两相1.8度步距角的HB型步进电机，当时，对于小电流、高电感、恒压驱动，换相脉冲只有300pps（现在是10-20kpps）。

另一方面，从驱动电路的角度来看，步进电机的发展与晶体管半导体器件的发展密切相关，1950年半导体二极管问世，1964年MOS半导体问世。集成电路（IC）出现于1965年，大规模集成电路（LSI）实际应用于1967年，特别是自1950-1965年半导体材料高度发展后，进入70年代，由于逻辑数字电路的低成本和高可靠性，步进电机的应用日益广泛。

来自日本东京大学的大岛在1958年的自动控制年会上发表了一篇关于VR型步进电机的论文，国际步进电机协会成立于1970年，在美国伊利诺伊大学举办了第一届IMCSD（增量运动控制系统和装置），会议由来自伊利诺伊大学的BC Kuo教授主持。华纳电气和韦斯托尔两家公司共同组织了这次会议，在已发表的论文中，约三分之二来自企业领域，其余三分之一来自大学，IMCSD发表的许多论文都与步进电机有关，从中可以了解步进电机的最新技术和研究趋势，美国学者和商业技术人员对步进电机进行了广泛的研究。

自1977年以来，步进电机在医疗、数控、机器人、3D打印机等行业得到了广泛的应用，两相步进电机被用来驱动FDD（硬盘驱动器）输出轴。

结论

步进电机只需要通过脉冲信号的操作，即可简单实现高精度的定位，并使工作物在目标位置高精度地停止，步进电机是以基本步进角的角度为单位来进行定位。因此，能达到精确的位置和速度控制，且稳定性好。