步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為"步距角",它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

　　步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（PM） ,反應(yīng)式（VR）和混合式（HB）永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度 或15度；反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。在歐美等發(fā)達(dá)國家80年代已被淘汰；混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用為廣泛。

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，中國逐漸成為世界的加工中心，同時，我國的機(jī)械產(chǎn)品也在高速發(fā)展。作者主要介紹一下MOTEC步進(jìn)在灌裝封尾機(jī)中的應(yīng)用。

　　灌裝封尾機(jī)在化妝品、輕工（日用化工）、制藥、食品等行業(yè)有著很廣的應(yīng)用。這些行業(yè)產(chǎn)品一般選以軟管為包裝容器，該設(shè)備可將油膏、乳膏、凝膠劑或粘度流體等物料灌裝之軟管內(nèi)部，然后對軟管尾部熱熔壓合并打印字碼，同時修剪整形，制出產(chǎn)成品。

　　一、步進(jìn)電機(jī)工作原理

　　步進(jìn)電機(jī)是將給定的電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。給定一個電脈沖信號，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度。由于電脈沖信號與步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角存在的這種線性關(guān)系，使得步進(jìn)電機(jī)在高定位方面得到了廣泛的應(yīng)用。

　　步進(jìn)電機(jī)的速度控制是通過輸入的脈沖頻率快慢實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)發(fā)生脈沖的頻率減小時，步進(jìn)電機(jī)的速度就下降；當(dāng)頻率增加時，速度就加快。

　　在包裝機(jī)械中，用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，不僅能使包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)變得簡單、調(diào)節(jié)方便、可靠性增加，而且得到很大提高。

　　二、步進(jìn)電機(jī)在灌裝封尾機(jī)的應(yīng)用

　　1、工作流程

　　管倉（軟管容器） → 自動上管→ 識標(biāo)定位 →軟管內(nèi)部清洗（選項）→ 充填 → 尾部熱熔 → 壓合封尾、打字碼 →軟管定位→剪切→成品排出。

　　2、工作原理

　　采用PLC程序控制。自動上管、色標(biāo)定位、空氣清洗管內(nèi)空間、注料噴嘴深入管內(nèi)充填、管尾內(nèi)壁熱氣加熱、管尾外壁冷卻（制冷水機(jī)排水循環(huán)）、熱熔壓合打字碼、尾部剪切、成品排出。參數(shù)數(shù)字化顯示。

　　在灌裝封尾機(jī)中，關(guān)鍵的一步就是軟管的定位。本款產(chǎn)品選用德國MOTEC步進(jìn)電機(jī)，型號SM285-118H,驅(qū)動器選用ST2-80-60.

　　預(yù)先設(shè)定步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速。色標(biāo)模式配備有光電開關(guān)，光電開關(guān)檢測色標(biāo)的位置，當(dāng)檢測到色標(biāo)時，發(fā)出控制開關(guān)信號，步進(jìn)電機(jī)按到信號后，停止轉(zhuǎn)動，延時一定時間后，再轉(zhuǎn)動，周而復(fù)始，保證按照色標(biāo)的位置準(zhǔn)確定位。

　　步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)主要?dú)w于三個方面，一是過載性好。其轉(zhuǎn)速不受負(fù)載大小的影響，不像普通電機(jī)，當(dāng)負(fù)載加大時就會出現(xiàn)速度下降的情況，所以步進(jìn)電機(jī)使用在對速度和位置都有嚴(yán)格要求的場合；二是控制方便。步進(jìn)電機(jī)是以"步"為單位旋轉(zhuǎn)的，數(shù)字特征比較明顯，這樣就帶來了很大的方便；三是整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單。傳統(tǒng)的機(jī)械速度和位置控制結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)整困難，使用步進(jìn)電機(jī)后，使得整機(jī)的結(jié)構(gòu)變得簡單和緊湊。

　　步進(jìn)電機(jī)優(yōu)點(diǎn)

　　1. 電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度正比于脈沖數(shù)；

　　2. 電機(jī)停轉(zhuǎn)的時候具有的轉(zhuǎn)矩（當(dāng)繞組激磁時）；

　　3. 由于每步的在百分之三到百分之五，而且不會將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置和運(yùn)動的重復(fù)性；

　　4. 的起停和反轉(zhuǎn)響應(yīng)；

　　5. 由于沒有電刷，可靠性較高，因此電機(jī)的壽命僅僅取決于軸承的壽命；

　　6. 電機(jī)的響應(yīng)僅由數(shù)字輸入脈沖確定，因而可以采用開環(huán)控制，這使得電機(jī)的結(jié)構(gòu)可以比較簡單而且控   制成本

　　7. 僅僅將負(fù)載直接連接到電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上也可以極低速的同步旋轉(zhuǎn)。

　　8. 由于速度正比于脈沖頻率，因而有比較寬的轉(zhuǎn)速范圍。

　　步進(jìn)電機(jī)缺點(diǎn)

　　1. 如果控制不當(dāng)容易產(chǎn)生共振；

　　2. 難以運(yùn)轉(zhuǎn)到較高的轉(zhuǎn)速。

　　3. 難以獲得較大的轉(zhuǎn)矩

　　4. 在體積重量方面沒有優(yōu)勢，能源利用率低。

　　5. 超過負(fù)載時會破壞同步，高速工作時會發(fā)出振動和噪聲。

　　國內(nèi)外對細(xì)分驅(qū)動技術(shù)的研究十分活躍，高性能的細(xì)分驅(qū)動電路，可以細(xì)分到上千甚至任意細(xì)分。目前已經(jīng)能夠做到通過復(fù)雜的計算使細(xì)分后的步距角均勻一致，大大提高了步進(jìn)電機(jī)的脈沖分辨率，減小或消除了震蕩、噪聲和轉(zhuǎn)矩波動，使步進(jìn)電機(jī)更具有"類伺服"特性。   對實(shí)際步距角的作用：在沒有細(xì)分驅(qū)動器時，用戶主要靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來滿足自己對步距角的要求。如果使用細(xì)分驅(qū)動器，則用戶只需在驅(qū)動器上改變細(xì)分?jǐn)?shù)，就可以大幅度改變實(shí)際步距角，步進(jìn)電機(jī)的'相數(shù)'對改變實(shí)際步距角的作用幾乎可以忽略不計。