步进电机是如何实现位置控制的

如果给处于错齿状态的相通电，则转子在电磁力的作用下，将向磁导率最大的位置转动，即向趋于对齿的状态转动。步进电机就是基于这一原理转动的。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于控制脉冲信号的频率和脉冲数。

脉冲数越多，电机转动的角度越大。脉冲的频率越高，电机转速越快，但不能超过最高频率，否则电机的力矩迅速减小，电机不转。

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虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。 

步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至于失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点；一般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上，有的甚至高达摄氏200度以上，所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。

参考资料来源：百度百科-步进电机

通常电机的转子为永磁体，当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。

它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序，电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。

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发热原理：

如果电流不是标准的直流或正弦波，还会产生谐波损耗；铁心有磁滞涡流效应，在交变磁场中也会产生损耗，其大小与材料，电流，频率，电压有关，这叫铁损。

铜损和铁损都会以发热的形式表现出来，从而影响电机的效率。步进电机一般追求定位精度和力矩输出，效率比较低，电流一般比较大，且谐波成分高，电流交变的频率也随转速而变化，因而步进电机普遍存在发热情况，且情况比一般交流电机严重。

参考资料来源：百度百科——步进电机

步进电机控制中如果处理的好，也是可以比较精准的。通常丢步的情况出现在带负载较强的情况，但是在一定的情况下是可以克服的：

1、首先选择步进电机功率一定要足够，也就是扭矩足够大。

2、细分和转速的匹配一定要兼顾。

3、电源的电流要足够，步进电机的电流调节也要比较合适，尽量放到比较大的位置。

4、使用带加减速控制的控制器来实现，这样可以有效克服惯性带来的丢步现象。

下图是使用表控TPC12-12TD型控制器同时控制4个步进电机和电磁阀的图片，可以很方便地实现尺寸控制、角度控制、转速控制、方向控制、位置控制、定时控制等多种功能。

接好线就可以设置功能了，在功能设置表上根据实际需的功能进行设置，操作比较直观，没有基础的也可以学会。

哈！你如想精确的得到位置控制这可不只是步进电机和你控制电路的事了，因步进电机的失步可是一个常见事了并也是个不好处理的难题。这只有在控制方法上下功夫才可能减少到最低限，如你想精确的位置控制最好还是采用有闭环回路的方案。
　　　因这步进电机的控制就是通过给的脉数和这个步进电机的步角度的乘积再换算到你的执行机构上去。哈！只怕碰上阻力大时就会出现你给了脉冲可它转不动而失步的现象了。

通过控制定子绕组的电流，形成一个定子磁场，转子是永磁的，这样通过磁力将转子带到所需要的位置，从而实现电机得到位置控制。